Question

12．為了比較水和鐵砂的吸熱能力，小毅實驗小組的同學(xué)進(jìn)行了如下實驗：將兩只完全相同的試管分別裝一定量的水和鐵砂，然后將它們同時放入裝有適量水的燒杯中，再對燒杯加熱，如圖所示．
（1）采用如圖所示的裝置進(jìn)行加熱比用同一酒精燈分別對二者直接加熱相同的時間有哪些優(yōu)勢？
（2）實驗中還應(yīng)必須有的一項測量工具是：天平．
（3）這個實驗是通過觀察加熱相同的時間比較溫度的變化來比較水和鐵砂的吸熱能力．
（4）寫出一種可能觀察到的現(xiàn)象及對應(yīng)的結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）從用酒精燈分別直接加熱和用同一酒精燈水浴法加熱進(jìn)行比較，得出它們的優(yōu)缺點；
（2）由于物質(zhì)吸熱的多少與物體的質(zhì)量和物體升高的溫度有關(guān)，所以在比較不同物質(zhì)的吸熱能力時，要采用控制變量法，應(yīng)控制它們的質(zhì)量和升高的溫度都相同，比較它們吸熱多少（加熱時間長短），吸收的熱量多，比熱容大；或控制它們的質(zhì)量和吸熱多少相同，比較它們升高的溫度，升高的溫度高，比熱容小．根據(jù)控制變量法將初步結(jié)論概括得出即可．

解答 解：
（1）采用如圖所示的裝置進(jìn)行加熱比用同一酒精燈分別對二者直接加熱相同的時間的優(yōu)點有：
操作：只需要組裝一次實驗裝置即可完成實驗，使操作更簡單；
準(zhǔn)確：本實驗中采用“水浴法”，而不是直接對試管中的鐵砂和水進(jìn)行加熱，這樣做的好處可以使受熱均勻，便于控制二者吸收的熱量相等，使實驗更準(zhǔn)確；
安全：可以避免由于加熱時間過長，使鐵砂的溫度上升過高，超過溫度計的量程，而損壞溫度計．
（2）要比較不同液體的吸熱能力，需要取相同質(zhì)量的物質(zhì)，所以還需要的器材是托盤天平．
（3）在控制水和鐵砂的質(zhì)量相同且吸收的熱量也相同時，我們可以通過比較溫度的變化來比較水和鐵砂的吸熱能力．
（4）現(xiàn)象是：水升高的溫度比較��；
根據(jù)控制變量法初步結(jié)論為：質(zhì)量相等，吸收熱量相同，水升高的溫度小，水的比熱容大．
故答案為：（1）操作：只需要組裝一次實驗裝置即可完成實驗，使操作更簡單．
準(zhǔn)確：更便于控制二者吸收的熱量相等，使實驗更準(zhǔn)確．
安全：可以避免由于加熱時間過長，使鐵砂的溫度上升過高，超過溫度計的量程，而損壞溫度計．
（2）天平；
（3）加熱相同的時間比較溫度的變化；
（4）水和鐵砂，吸收相同的熱量，水升高的溫度少，說明水的吸熱能力比鐵砂強．

點評 個實驗共涉及了兩個物理實驗方法：控制變量法和轉(zhuǎn)換法．我們要比較不同物質(zhì)的吸熱能力，即比較不同物質(zhì)的比熱容，就要控制其它的因素都相同，通過比較吸熱多少或升高的溫度來比較比熱容大�。�轉(zhuǎn)換法就是將一些不容易觀察到的現(xiàn)象通過其它直觀現(xiàn)象再現(xiàn)出來．