Question

17．如圖甲，在探究“不同物質(zhì)吸熱能力”的實驗中：
（1）在兩個相同的燒杯中加入初溫相同、質(zhì)量相同的水和煤油（ρ_水＞ρ_煤油）．選用相同電加熱器的目的是：使水和煤油在相同時間內(nèi)吸收相同的熱量．
（2）水和煤油溫度隨時間變化的圖象如圖乙所示，①根據(jù)圖甲可判斷出a物質(zhì)是水；②根據(jù)圖乙可判斷出a吸熱能力強(qiáng)．
（3）本實驗采用的物理研究方法是控制變量法．
（4）若質(zhì)量為200g初溫為20℃的水吸熱75600J，則水的溫度改變了80℃（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）．

Answer 1

分析 （1）本實驗采用控制變量法，在探究“不同物質(zhì)吸熱能力”的實驗中應(yīng)控制的物理量有：質(zhì)量、吸收的熱量．
（2）①不同的物質(zhì)質(zhì)量相同時，物質(zhì)的體積與密度成反比；②在質(zhì)量相同、升高相同的溫度時的不同物質(zhì)，吸收的熱量多的物質(zhì)，其吸熱能力強(qiáng)；
（3）本實驗應(yīng)用了控制變量法；
（4）知道水吸收的熱量、水的質(zhì)量、水的比熱容，根據(jù)吸熱公式Q_吸=cm△t求水的溫度升高值，再計算水的末溫（注意水的沸點為100℃）．

解答 解：
（1）因為在探究“不同物質(zhì)吸熱能力”的實驗中，應(yīng)保證水和煤油的質(zhì)量相同、吸收的熱量相同．所以在兩個相同的燒杯中加入初溫相同、質(zhì)量相同的水和煤油．選用相同電加熱器的目的是：使水和煤油在相同時間內(nèi)吸收相同的熱量．
（2）①圖甲中可知：V_a＜V_b，
因為ρ_水＞ρ_煤油，
所以根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$可知：質(zhì)量相同時，V_水＜V_煤油，
所以可判斷出a物質(zhì)是水．
②根據(jù)圖乙可知：在質(zhì)量、升高相同的溫度時，a物質(zhì)的加熱時間長，說明a物質(zhì)吸收的熱量比b物質(zhì)吸收的熱量多；所以物質(zhì)a的吸熱能力強(qiáng)．
（3）本實驗基本思路是先找出相同（保持不變）的實驗條件，然后再找出不同的實驗條件，最后觀察實驗結(jié)果跟變化的實驗條件之間的關(guān)系．所以采用的物理研究方法是控制變量法．
（4）根據(jù)Q_吸=cm△t可知，
水升高的溫度△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{75600J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.2kg}$=90℃
t=△t+t₀=90℃+20℃=110℃，
因為在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點為100℃，
所以水的溫度升高到100℃將不再上升，故水的溫度改變了80℃．
故答案為：（1）質(zhì)量； 吸收相同的熱量；（2）①水；②a；（3）控制變量；（4）80℃．

點評 本題考查了不同物質(zhì)吸熱能力與什么因素有關(guān)，及能夠利用控制變量法分析實驗數(shù)據(jù)的能力；本題同時考查了學(xué)生對吸熱公式的了解與掌握，知道水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點為100℃，并且沸騰時溫度不變．