题目内容
【题目】某小组的同学尝试测定一粒核桃仁中含有的能量。首先,取一粒核桃仁,称其重量为5克,切取一部分用做实验材料,称其重量为0.5g。然后,组装了如下图所示的实验装置。
(1)用点燃的核桃仁给锥形瓶中的水加热。水量多少合适呢?水量过多,温度变化过小,不易读数;水量
过少,则可能出现 现象,从而造成较大的误差。所以,将水量定为20毫升。
(2)为了尽可能减小误差,可为这套装置增设一个防止热量散失的部件,请在图中画出该部件的示意图。(能够简单表达设计意图即可)
(3)要获得较为准确的测量结果,什么时候将燃烧后的核桃仁从锥形瓶下移开,并记录温度计上显示的温
度呢?经过讨论,形成了以下三种不同意见,其中最为科学合理的是 (填字母)。
A.火焰熄灭时
B.核桃仁灰烬凉透时
C.温度计显示的温度不再升高时
(4)已知1毫升水每升高1℃,需要吸收4.2焦的能量。测定锥形瓶中水的温度升高了10℃,请计算这粒核桃仁中含有的能量(不考虑能量散失造成的误差)。 焦
(5)从这粒核桃仁上再取相似大小的两块,分别用相同的装置、同样的做法重复测量,计算出这粒核桃仁中含有的能量分别是8544焦、8610焦。根据这三次计算的结果,确定最接近这粒核桃仁含有能量真实值的数值。 焦
【答案】(1)沸腾
(2)画图要点:1.能够罩住锥形瓶和核桃仁2.上端留有通风口(缺少任何一个要点均不得分)
(3)C
(4)8400
(5)8610
【解析】(1)用点燃的核桃仁给锥形瓶中的水加热,水要适量(20毫升)。水量过多,温度变化过小,不易读数;水量过少,则可能出现沸腾现象,从而造成较大的误差。
(2)为了尽可能减小误差,可为这套装置增设一个防止热量散失的部件,如图所示:
(3)A、火焰熄灭时,还有余热,此时若及时计数,会导致数据偏低,A错误;
B、核桃仁灰烬凉透时,由于这一过程热量的散失,会导致数据偏低,B错误;
C、温度计显示的温度不再升高时,说明不再有热量产生,此时记录数据比较科学,C正确;
(4)已知1毫升水每升高1℃,需要吸收4.2焦的能量。测定锥形瓶中水的温度升高了10℃,请计算这粒核桃仁中含有的能量:4.2焦×20毫升×10=8400焦。
(5)为了尽量减少实验结果的误差,提高实验结果的可信度,因此应该设置重复实验(或重复组),多做几次,然后取平均值。即(8400+8544+8610)÷3≈8512。