题目内容

为比较水、空气对牛奶的冷却效果,探究小组的同学进行了如下实验:将一盒牛奶分别装入两个瓶中,一个放在水中,一个放在空气中,其它条件均相同,如图1所示.
实验时他们每隔一定时间记录一次甲、乙两温度计的示数,如下表所示:
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
甲/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33
乙/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 47 46
(1)甲、乙两瓶中的牛奶质量应该
相同
相同
,理由是
只有控制质量相等才能比较冷却效果
只有控制质量相等才能比较冷却效果

(2)根据表中数据,已将乙瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在图2坐标系中,请将甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在同一个坐标系中;
(3)本次实验中,发现
的冷却效果更好;
(4)通过分析又发现,甲瓶中牛奶冷却快慢情况是
越来越慢
越来越慢

(5)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢.若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢,“冷却速度”可以定义为:
1千克物体,单位时间内冷却的温度,叫做冷却速度
1千克物体,单位时间内冷却的温度,叫做冷却速度

分析:(1)影响牛奶冷却效果的因素有多个,在探究与其中一个因素关系时需要利用控制变量法进行分析解答;
(2)在同一个坐标系中根据表格数据进行描点,然后利用平滑的曲线连接各点,作出甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象;
(3)分析表格数据或温度随时间的变化曲线可知,观察在相同时间内谁的温度变化快,谁的冷却效果就好;
(4)由温度随时间的变化曲线可以看出,曲线的越来越平缓,说明温度变化越来越慢;
(5)类比速度的定义给“冷却速度”下个合理的定义,能正确的描述物体冷却程度.
解答:解:(1)探究水和空气对牛奶的冷却效果时,需要控制牛奶的质量相等;
(2)在同一个坐标系中根据表格数据进行描点,然后利用平滑的曲线连接各点,作出甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象;

(3)由图象可知,在相同的时间内,水中的牛奶温度变化快,降温效果好;
(4)由图象分析可知,在甲图象中,前段时间内牛奶的温度变化较快,后面的温度变化缓慢;
(5)“冷却速度”可以定义为:1千克物体,单位时间内冷却的温度叫做冷却速度.
故答案为:(1)相等;只有控制质量相等才能比较冷却效果.(2)图象如图所示;(3)水;(4)越来越慢;(5)1千克物体,单位时间内冷却的温度,叫做冷却速度.
点评:此题是一道结合热传递改变物体内能的实例,考查利用物理学方法解决实际问题的能力,要学会利用所学知识解答,是中考的热点、难点.
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