题目内容
【题目】小明上初中了,妈妈总是很早就起床给小明做早餐。为了让妈妈多睡一会儿,小明就想找到一种让物体快速冷却的方法。为此小明进行了如下的探究:
小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的,而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水。水和空气哪个的导热性能好呢?为此小明用两个相同的牛奶瓶,都装入热牛奶,一个放在温度与室温相同的水中,另一个就放在空气中,为了尽量减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来,放在同一个桌面上。如图所示,实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数,得到的数据如下表:
时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 |
甲的示数/℃ | 70 | 60 | 53 | 47 | 42 | 39 | 37 | 35 | 34 | 33 |
乙的示数/℃ | 70 | 66 | 61 | 58 | 55 | 52 | 50 | 48 | 46 | 44 |
(1)对甲、乙两个瓶中的牛奶,小明要控制它们的__________ (填物理量)相同。
(2)小明通过实验,得到的正确结论是 ____________________________________________
(3)进一步分析表中甲的示数,小明又发现,在冷却过程中,牛奶冷却的快慢前后并不一致,是越来越_______的。小明想用“冷却速度”(用字母V代表)来定量表示冷却的快慢程度,请你给冷却速度下个定义:_____________________________ 叫做冷却速度。
【答案】 牛奶的质量的初温 水的导热性能更好 慢 单位时间内下降的温度值
【解析】(1)在研究空气和水的导热性时,应该保证其它条件相同,即牛奶的质量和初温;
(2)由表格数据知道,甲、乙最后的温度都等于室温,甲、乙的初温都是70℃,经过18分钟后,甲瓶温度为44℃,所以降低了26℃;而乙瓶在相同的时间内降低的温度为70℃-33℃=37℃,说明了空气的导热性比水的导热性差,即水的导热性能更好;
(3)当实验时间较长时,相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢,就是指冷却速率变慢,这是由于随着牛奶温度下降,周围水的温度在升高,使牛奶冷却的速度变慢了,因此可以规定液体单位时间内降低的温度叫做冷却速度。