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。
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(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)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
(3)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℃,请计算每克核桃仁中含有的能量____焦,这粒核桃含有的能量是__________焦(不考虑能量散失造成的误差)。
(4)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】沸腾 C 1680 8400 8610
【解析】
(1)科学探究的一般过程:提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。
(2)种子的成分包括有机物(淀粉、蛋白质和脂肪)和无机物(水和无机盐)。有机物含有碳,能够燃烧;而无机物一般不含有碳,不能燃烧。
(3)为了尽量减少实验结果的误差,设置重复组的必要性。
(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)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;
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;
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×10×10=8400焦。每克核桃仁中含有的能量是:8400÷5=1680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≈8518。