Question

2．小偉等幾位同學結(jié)伴到海邊游玩，他們發(fā)現(xiàn)，中午海邊的沙子熱，海水卻很涼；傍晚海的沙子涼，海水卻比較暖和．對此，同學們提出如下猜想：可能是因為沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快．他們分成兩個探究小組來設(shè)計實驗來驗證此猜想．
（1）他們在實驗前準備了火柴、酒精燈、燒杯、沙子、水、攪拌棒、天平、鐵架臺和石棉網(wǎng)，除此之外，還需要天平、溫度計．實驗時使用攪拌棒的作用是受熱均勻．
（2）請你為他們的實驗設(shè)計一個表格用以填實驗數(shù)據(jù)．
（3）兩小組獲得的實驗結(jié)論分別是：
①等質(zhì)量的沙子和水升高相同的溫度時，加熱沙子的時間短；
②等質(zhì)量的沙子和水解熱相同的時間，沙子的溫度上升的多；
你認為上述結(jié)論能驗證猜想的是①和②．（選填“①”、“②”或“①和②”）
（4）探究過程中也有部分同學提出：可能是中午海水蒸發(fā)吸收熱量，所以溫度低；而沙子不蒸發(fā)，所以溫度高．你認為上述猜想是否正確？請說明理由．不正確；晚上海水仍在蒸發(fā)，而沙子不蒸發(fā)；由此推斷，此時應(yīng)沙子較暖和，海水涼，與事實不符．

Answer 1

分析 （1）因為實驗在研究的是沙子與水吸熱放熱的情況，因此，天平和溫度計是必不可少的測量儀器．同時，為了加熱均勻應(yīng)使用攪棒進行攪拌；
（2）根據(jù)實驗需要測量的量設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格；
（3）沙子與水吸放熱能力的比較必須符合控制變量法的要求，注意結(jié)論所描述的條件是否嚴密，再確定結(jié)論能否驗證猜想；
（4）我們知道，海水的晝夜溫差小，是由于水的比熱容比砂石的比熱容大，不是由于海水蒸發(fā)吸熱所致，因此可通過舉反例來推翻這部分同學的猜想．

解答 解：（1）實驗中要想定量分析必須要測量沙子和水的溫度，因此，還需要的測量工具是天平和溫度計．為了使沙子能均勻受熱，因使用攪拌棒進行攪拌；
（2）實驗數(shù)據(jù)記錄表格如表所示：

物質(zhì)	質(zhì)量m/g	初始溫度t1/℃	最后溫度t2/℃	升高溫度△t/℃
水
沙子

（3）“等質(zhì)量的沙子和水升高相同的溫度，加熱沙子的時間短”，說明水的吸熱能力比沙子強．“等質(zhì)量的沙子和水加熱相同的時間，沙子溫度上升得多”，同樣說明了水的吸熱能力比沙子強．因為均說明“沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快”，故兩條實驗結(jié)論均能驗證實驗猜想，故應(yīng)選擇“①和②”．
（4）海水蒸發(fā)吸熱，在白天和晚上都會進行；如果猜想正確，那么無論白天、晚上，都會因海水的蒸發(fā)吸熱導致其溫度較低，顯然與事實不符．
故答案為：（1）天平；溫度計；受熱均勻；
（2）見上表；
（3）①和②；
（4）不正確；晚上海水仍在蒸發(fā)，而沙子不蒸發(fā)；由此推斷，此時應(yīng)沙子較暖和，海水涼，與事實不符．

點評 本題的探究實際上是對沙子和水吸放熱能力的比較，而物質(zhì)吸放熱能力是用比熱容來量度的，在實驗過程中，影響的量較多，有質(zhì)量、加熱時間、升高溫度等，因此，要注意結(jié)論的嚴密性．