Question

為了比較水和空氣哪個(gè)的導(dǎo)熱性能好，小明用兩個(gè)相同的牛奶瓶，都裝入熱牛奶，一個(gè)放在溫度與室溫相同的水中，另一個(gè)就放在空氣中，為了盡量減少其他因素的影響，他把兩個(gè)瓶都用木塊墊起來(lái)，放在同一桌面上．如圖所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)他每隔一定的時(shí)間記錄一次甲、乙兩溫度計(jì)的示數(shù)，得到的數(shù)據(jù)如下表：

時(shí)間/min	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18
甲的示數(shù)/℃	70	60	53	47	42	39	37	35	34	33
乙的示數(shù)/℃	70	66	61	58	55	52	50	48	46	44

（1）對(duì)甲、乙兩個(gè)瓶中的牛奶，小明要控制它們哪些量相同？
①

質(zhì)量

②

初溫

（2）小明通過實(shí)驗(yàn)，得到的正確結(jié)論是什么？

水的導(dǎo)熱性能比空氣強(qiáng)

（3）進(jìn)一步分析表中甲的示數(shù)，小明又發(fā)現(xiàn)，在冷卻過程中，牛奶冷卻的快慢前后并不一致，是越來(lái)越

慢

的．小明想用“冷卻速度”（用字母V代表）來(lái)描述液體冷卻的快慢程度，請(qǐng)你給這個(gè)物理量下個(gè)定義：

液體單位時(shí)間內(nèi)降低的溫度

叫做冷卻速度．
（4）小明又仔細(xì)分析了表格中的數(shù)據(jù)，認(rèn)識(shí)到牛奶冷卻的快慢還會(huì)受到

溫度

的影響．
（5）根據(jù)（4）中的分析，小明終于找到了一個(gè)使物體快速冷卻的辦法，并且舉一反三，明白了工業(yè)生產(chǎn)中使用流水噴淋法（如表）冷卻高溫物體的好處，請(qǐng)你也試著寫出其中的兩個(gè)好處．
①

可以使高溫物體各部分均勻冷卻

；  ②

冷卻水可以通過流動(dòng)散熱，起到更好的冷卻作用

．

流水噴淋法的工作過程：如圖通過噴頭，大量細(xì)小的水珠源源不斷地噴灑在高溫物體上，落水收集后通過冷卻塔再循環(huán)使用．

Answer 1

分析：在研究空氣和水的導(dǎo)熱性時(shí)需要控制瓶子中水的質(zhì)量和初溫相同，然后可以通過在相同的時(shí)間內(nèi)比較溫度下降的快慢或下降相同的溫度比較所需要時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較它們的導(dǎo)熱性能．

解答：解：（1）在研究空氣和水的導(dǎo)熱性時(shí)，應(yīng)該保證其它條件相同，即水的質(zhì)量和水的初溫；
（2）由表格可知，甲、乙最后的溫度都等于室溫，為19℃；乙鹽水的初溫是70℃，經(jīng)過18分鐘后，乙鹽水瓶溫度為44℃，所以降低了26℃；而甲鹽水在相同的時(shí)間內(nèi)降低的溫度為37℃；這說(shuō)明空氣的導(dǎo)熱性比水的導(dǎo)熱性差；
（3）當(dāng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)牛奶降溫的速度逐漸變慢，就是指冷卻速率變慢．
（4）由于隨著牛奶溫度下降，周圍水的溫度在升高，使牛奶冷卻的速度變慢，因此牛奶冷卻的快慢還會(huì)受到溫度的影響．
（5）使用圖中裝置有許多好處，例如：①可以使高溫物體各部分均勻冷卻；②冷卻水可以通過流動(dòng)散熱，起到更好的冷卻作用．
 故答案為：
（1）質(zhì)量　　初溫　　
（2）水的導(dǎo)熱性能比空氣強(qiáng)
（3）慢　　液體單位時(shí)間內(nèi)降低的溫度
（4）溫度差
（5）可以使高溫物體各部分均勻冷卻；冷卻水可以通過流動(dòng)散熱，起到更好的冷卻作用．

點(diǎn)評(píng)：解決此類問題要結(jié)合影響導(dǎo)熱性能的因素利用控制變量法進(jìn)行分析解答．同時(shí)也要結(jié)合物理知識(shí)，要求對(duì)所給裝置進(jìn)行具體分析．