Question

10．如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置．用同一套装置先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水．
（1）要完成该探究实验除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表．
（2）小明设计的记录数据的表格如下，分析表格可知他是用加热时间相同比较升高的温度的方法来完成探究实验的．

加热时间/min		0	0.5	1	1.5	2	…
温度/℃	煤油
	水

（3）在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图所示的装置．与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是该方案避免两次加热，用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等．（答出一个即可）
（4）结合实验请用比值定义法给“比热容”下一个定义，一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容．
（5）下列现象可用比热容知识来解释的是C．
A．夏天在教室洒水，感到凉爽 B．金属勺装有塑料手柄 C．沙漠地区昼夜温差较大
（6）实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），其物理意义是1kg水温度每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是4.2×10³J．

Answer 1

分析 （1）探究不同物质吸热能力时，要控制两种液体的质量相等，需要用天平测质量，测量加热时间的工具停表；
（2）根据表格内容判断比较的方法；
（3）分析图示实验，根据图示实验装置分析答题；
（4）结合实验利用比值定义法给“比热容”下定义；
（5）水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多．
（6）物理学规定，单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为该物体的比热容．

解答 解：（1）由实验可知，要准确完成本实验除了图中的实验器材，还需的器材有测量质量的天平和测量时间的秒表；
（2）由于是相同的酒精灯加热，即沙子和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热相同的时间比较液体升高温度的多少，判断液体的吸热本领；
（3）由图乙所示实验可知，实验用同一烧杯用“水浴法”对水与煤油同时加热，该方案避免两次加热，用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等；
（4）一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容；
（5）A、夏天在教室洒水，是利用水蒸发吸收热量，使教室温度降低，感到凉爽，与比热容无关，故A错误；
B、由于金属是热的良导体，塑料是热的不良导体，为防止烫手，金属勺上要装有塑料手柄，与比热容无关，故B错误；
C、由于沙子的比热容较小，沙子受阳光照射时升温快，日落后沙子降温快，因此沙漠地区昼夜温差较大，故C正确．
故选：C．
（6）根据比热容的定义可以知道，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）的物理意义是：
1kg水温度每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是4.2×10³J．
故答案为：（1）天平； 秒表；
（2）加热时间；升高的温度；
（3）该方案避免两次加热，用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等；
（4）一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容；
（5）C；   
（6）1kg水温度每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是4.2×10³J．

点评 “比较不同物质的吸热能力”的实验是热学最主要的实验，此实验不仅考查学生对基本过程的掌握情况，更进一步考查学生运用基本知识和方法分析问题、提出问题的能力；
要知道“水浴法”加热的优点，同时还要掌握水的比热容的物理意义、水的比热容大的特点的应用等．