Question

12．如圖為同學(xué)們探究水和砂石的吸熱能力的實(shí)驗(yàn)裝置圖，實(shí)驗(yàn)中所用測(cè)量?jī)x器是相同的．
（1）實(shí)驗(yàn)中能說明被加熱的物體內(nèi)能增加了的現(xiàn)象是溫度計(jì)示數(shù)升高了．通過對(duì)比加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來比較兩組物質(zhì)吸熱的多少？
（2）若試管中盛砂石過少，用同一酒精燈加熱時(shí)會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是溫度計(jì)示數(shù)上升較快，給實(shí)驗(yàn)帶來的不便是記錄加熱時(shí)間和溫度變化不方便．
（3）選擇部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表．
①寫出分析表一中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論的過程．
表一

次數(shù)	物質(zhì)	質(zhì)量/g	升高5℃所用的時(shí)間/s	升高10℃所用的時(shí)間/s	升高15℃所用的時(shí)間/s
1	水	20	27	55	83
2	砂石	40	12	26	36

表二

1kg某物質(zhì)升高1℃吸收的熱量
水	砂石

②設(shè)酒精燈1秒內(nèi)供給的熱量為q，加熱過程中能量損失不計(jì)，結(jié)合升高5℃所用時(shí)間一列的數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出“1kg的水和沙石升高1℃吸收的熱量”填在表二中，并根據(jù)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．（計(jì)算結(jié)果中含有q）

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中，物質(zhì)內(nèi)能增加是通過溫度計(jì)示數(shù)反映出來的，物質(zhì)吸熱的多少通過加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來反映出來．
（2）實(shí)驗(yàn)中，如果物質(zhì)的質(zhì)量過少，會(huì)使溫度上升太快，給記錄時(shí)間和溫度帶來困難．
（3）①通過比較水和砂石的質(zhì)量、在升高相同溫度時(shí)所用的時(shí)間，可得出其吸熱的多少，最后得出水和砂石誰的吸熱能力更強(qiáng)．
②利用公式Q=cm△t可計(jì)算1kg的水和沙石升高1℃吸收的熱量，并比較得出結(jié)論．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中能說明被加熱的物體內(nèi)能增加了的現(xiàn)象是溫度計(jì)示數(shù)升高了．實(shí)驗(yàn)中，通過對(duì)比加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來比較兩組物質(zhì)吸熱的多少，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，表明吸熱越多．
（2）實(shí)驗(yàn)中，若試管中盛砂石過少，用同一酒精燈加熱時(shí)會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是溫度計(jì)的示數(shù)上升過快，這樣在不便于測(cè)量溫度記錄時(shí)間．
（3）①分析表一中的數(shù)據(jù)可以看出，m_水=20g＜m_砂=40g，
△T₁=5℃時(shí)，t_水1=27s＞t_砂1=12s，所以Q_水吸＞Q_砂吸；
△T₂=10℃時(shí)，t_水2=55s＞t_砂2=26s，所以Q_水吸＞Q_砂吸；
△T₃=15℃時(shí)，t_水3=83s＞t_砂3=36s，所以Q_水吸＞Q_砂吸．
故可得出結(jié)論，水吸熱能力比砂石的強(qiáng)．
②設(shè)酒精燈1秒內(nèi)供給的熱量為q，由表中數(shù)據(jù)可知，$\frac{12q}{0.04kg×5℃}$
水升高5℃時(shí)用時(shí)間為27s，酒精燈提供的熱量為Q₁=27q，
砂石升高5℃時(shí)用時(shí)間為12s，酒精燈提供的熱量為Q₂=12q，
由公式Q=cm△t可得，
c_水=$\frac{{Q}_{1}}{{m}_{水}•△{t}_{水}}$=$\frac{27q}{0.02kg×5℃}$=270q；
c_砂石=$\frac{{Q}_{2}}{{m}_{砂石}×△{t}_{砂石}}$=$\frac{12q}{0.04kg×5℃}$=60q．
比較得，c_水＞c_砂石，即1kg的水和沙石升高1℃吸收的熱量相比，水吸收的熱量多，所以水的吸熱能力更強(qiáng)．
故答案為：（1）溫度計(jì)示數(shù)升高了；加熱時(shí)間的長(zhǎng)短；
（2）溫度計(jì)示數(shù)上升較快；記錄加熱時(shí)間和溫度變化不方便；
（3）①m_水=20g＜m_砂=40g，
△T₁=5℃時(shí)，t_水1=27s＞t_砂1=12s，所以Q_水吸＞Q_砂吸；
△T₂=10℃時(shí)，t_水2=55s＞t_砂2=26s，所以Q_水吸＞Q_砂吸；
△T₃=15℃時(shí)，t_水3=83s＞t_砂3=36s，所以Q_水吸＞Q_砂吸．
故可得出結(jié)論，水吸熱能力比砂石的強(qiáng)．
②見下表．

1kg某物質(zhì)升高1℃吸收的熱量
水	砂石
270q	60q

結(jié)論：水的吸熱能力比砂石強(qiáng)．

點(diǎn)評(píng) 在本題的實(shí)驗(yàn)中，要了解實(shí)驗(yàn)過程中各個(gè)量的變化是如何體現(xiàn)和控制的，要學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，鍛煉我們總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力，同時(shí)還要熟練運(yùn)用吸熱公式進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算．