Question

12．在“比較不同物質(zhì)吸熱升溫情況”的實(shí)驗(yàn)中．
（1）小麗和小明用一套器材做加熱水和食用油的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示，在組裝器材時(shí)應(yīng)先調(diào)節(jié)A（填A(yù)或B）的高度，調(diào)節(jié)它的高度是為了確保使用外焰加熱．
（2）組裝好器材，他們先后在同一個(gè)燒杯中稱(chēng)出質(zhì)量相等的水和煤油，分別加熱相同的時(shí)間，比較水和煤油升高的溫度，得出結(jié)論．要完成該實(shí)驗(yàn)，除圖甲所示器材外，還需要的測(cè)量工具是天平和秒表．
（3）在對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，他們認(rèn)為原方案有需要兩次加熱耗時(shí)長(zhǎng)等缺點(diǎn)，因此改進(jìn)方案并設(shè)計(jì)了圖乙所示的裝置．與原方案相比，該方案除克服了上述缺點(diǎn)外還具有的優(yōu)點(diǎn)是該方案避免兩次加熱，用同一熱源加熱確保在相等時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等．（答出一個(gè)即可）
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明查表知道水的比熱容為4.2×l0³J/（　kg•℃），則500g水溫度升高20℃吸收的熱量是4.2×10⁴　J；若這些熱量由酒精完全燃燒獲得，則至少要消耗1.3g酒精．（酒精的熱值為3.0×10⁷J/kg）
（5）在受太陽(yáng)照射的條件相同時(shí)，沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小，這是因?yàn)樗�和干泥土相比，干泥土的比熱容較�。�

Answer 1

分析 （1）組裝實(shí)驗(yàn)儀器是實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，應(yīng)從最優(yōu)化的角度去考慮，避免重復(fù)調(diào)整．
（2）實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量水與煤油的加熱時(shí)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(shí)驗(yàn)，根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)裝置分析答題．
（4）根據(jù)吸收熱量的公式 Q=cm△t；可求這些水吸收的熱量；欲求需要多少酒精，就需要知道燃料放出熱量的計(jì)算公式Q=qm，變形后代入數(shù)值即可求得；
（5）水的比熱容較大，同樣受熱或冷卻的情況下，吸收或放出相同熱量，但水的溫度變化比沙�。�因此，在白天同樣吸熱時(shí)，沙子的溫度升高的快，水的溫度升高的慢；夜晚同樣放熱時(shí)，沙子的溫度降低的快，水的溫度降低的慢．

解答 解：（1）組裝實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)，應(yīng)根據(jù)酒精燈及其火焰的高度先固定圖中的A部分，使酒精燈的外焰正好能給燒杯加熱，然后再固定圖中的B部分，這樣可以避免重復(fù)調(diào)整；
（2）在同一個(gè)燒杯中稱(chēng)出質(zhì)量相等的水和煤油，分別加熱相同的時(shí)間，比較水和煤油升高的溫度，得出結(jié)論．實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量水與煤油的加熱時(shí)間，需要用到秒表；
（3）由圖乙所示實(shí)驗(yàn)可知，實(shí)驗(yàn)用同一燒杯用“水浴法”對(duì)水與煤油同時(shí)加熱，該方案避免兩次加熱，用同一熱源加熱確保在相等時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等；
（4）已知m=500g=0.5kg，△t=20℃，
由 Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×20℃=4.2×10⁴J；
由Q=q×m得：m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{4}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=1.3×10^-3kg=1.3g；
（5）沿海地區(qū)水多；內(nèi)陸地區(qū)水少、干泥土多．因?yàn)樗�的比熱容較大，白天，相同質(zhì)量的水和干泥土比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少；夜晚，放出相同的熱量，水的溫度降低的少，使得沿海地區(qū)晝夜的溫差�。�
故答案為：（1）A；確保使用外焰加熱；（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(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等；（4）4.2×10⁴；1.3；（5）��；干泥土的比熱容．

點(diǎn)評(píng) “比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)是熱學(xué)最主要的實(shí)驗(yàn)．此實(shí)驗(yàn)不僅考查學(xué)生對(duì)基本過(guò)程的掌握情況，更進(jìn)一步考查學(xué)生運(yùn)用基本知識(shí)和方法分析問(wèn)題、提出問(wèn)題的能力．要知道“水浴法”加熱的優(yōu)點(diǎn)．