Question

14．小麗和小明在“比較不同物質吸熱升溫情況”的實驗中

（1）小明在兩支相同的試管（如圖1）中分別裝入質量相等、溫度相同的水和煤油，用一個酒精燈同時對兩支試管加熱，加熱一段時間后：
①指出圖中使用酒精燈的錯誤：沒用酒精燈外焰給物質加熱．
②水和煤油比較，水吸熱能力強．
③加熱一段時間后，煤油的溫度升高了4℃，則水的溫度升高了2℃．[c_水=4.2x10³J/（kg•℃），c_煤油=2.1x10³J/（kg•℃）]．
（2）小麗組裝好器材如圖2所示，先后在同一個燒杯中稱出質量相等的水和煤油，分別加熱相同的時間，比較水和煤油升高的溫度，得出結論．要完成該實驗，除圖2所示器材外，還需要的一個測量工具是秒表．
（3）小麗在對實驗進行反思時，認為自己的方案有需要兩次加熱耗時長等缺點，因此采用了小明的方案并糾正了他的錯誤，小明的方案除克服了上述缺點外還具有的優(yōu)點是該方案避免兩次加熱，用同一熱源加熱確保在相等時間內吸收的熱量相等．（答出一個即可）

Answer 1

分析 （1）①酒精燈使用時，由于酒精燈外焰溫度最高，所以用酒精燈外焰給物質加熱．
②用相同的酒精燈加熱，即說明在相同的時間，相同的酒精燈所放出的熱量是相同的；若想比較不同物質的吸熱能力，即比較質量相同的不同物質，在升高相同溫度時，所用的加熱時間的長短即可，加熱時間長的吸熱能力強．
③在同樣的加熱條件下，說明兩個物體在相同的時間內吸收的熱量是相同的；根據物體吸收熱量的計算公式Q_吸=Cm△t分析．
（2）實驗需要測量水與煤油的加熱時間，需要用到秒表；液體吸收相等的熱量，升高的溫度越高，液體的吸熱能力越弱．
（3）分析圖示實驗，根據圖示實驗裝置分析答題．

解答 解：（1）①圖中酒精燈離石棉網很近，沒用酒精燈外焰給物質加熱．
②為了比較水和煤油的吸熱能力，可采用比較兩者升高的溫度的大小來判斷，即質量相同的水和煤油，用完全相同的酒精燈加熱相同的時間，比較兩者升高的溫度，若某種物質溫度升高多，說明它的吸熱本領�。�相同質量的水和煤油，發(fā)現它們在升高相同溫度時，水需要的時間長，故水的吸熱能力要大一些．
③根據Q_吸=Cm△t得△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$，△t_煤油=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{煤油}m}$=4℃，
則△t_水=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}m}$．
由于C_水：C_煤油=4.2×10³J/（kg•℃）：2.1×10³J/（kg•℃）=2：1，
因此△t_水=2℃．
（2）在同一個燒杯中稱出質量相等的水和煤油，分別加熱相同的時間，比較水和煤油升高的溫度，得出結論．實驗中需要測量水與煤油的加熱時間，需要用到秒表；
（3）由圖乙所示實驗可知，實驗用同一燒杯用“水浴法”對水與煤油同時加熱，該方案避免兩次加熱，用同一熱源加熱確保在相等時間內吸收的熱量相等；．
故答案為：（1）①沒用酒精燈外焰給物質加熱；②水；③2；（2）升高的溫度；秒表；（3）該方案避免兩次加熱，用同一熱源加熱確保在相等時間內吸收的熱量相等．

點評 對于比較不同物質吸熱能力的大小有兩種辦法：讓質量相同的不同物質加熱相同的時間（用相同的加熱裝置，加熱時間就表示了吸收熱量的多少），看溫度的變化值，溫度變化值大的物質吸熱能力弱；將質量相同的不同物質加熱到相同的溫度，比較加熱時間的不同，加熱時間長的物質吸熱能力強．同時考查了熱量的計算公式Q_吸=Cm△t，知道同一規(guī)格的電加熱器同時加熱相同時間，水和煤油吸收熱量相同．