Question

12．小刘同学发现一杯热水冬天比夏天冷却快，为了掌握物体保温和快速降温的规律，小刘根据热水冷却快慢的一些现象，做了以下实验探究；
【提出问题】【进行猜想】
猜想一：热水冷却的快慢与温差（温差=热水温度-环境温度）有关
猜想二：热水冷却的快慢与裝水容器的材料有关
猜想三：热水冷却的快慢与热水表面空气的流速有关
【进行实验，收集证据】
小刘选用3个玻璃杯、一个塑料杯、一个铝杯（5个杯子大小、形状完全相同）．在杯中分别倒入热水放在温度可调可控的房间里做了5次实验．每次实验杯子都装满同质量、同温度的热水．用温度计和秒表记录每次实验热水温度从90℃降至50℃所用时间．只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风．（水不溢出）
实验数据记入下表：

序号	杯子材枓	水的质量	有无电风扇吹风	起始温度/℃	终止温度/℃	室内环境温度/℃	冷却时间/S
1	玻璃	相等	无	90	50	30	920
2	玻璃	相等	有	90	50	30	612
3	玻璃	相等	无	90	50	15	665
4	塑料	相等	无	90	50	15	780
5	铝	相等	无	90	50	15	508

【分析与论证】
（1）请你提出一个新的科学猜想：热水冷却快慢还与水的质量有关；
（2）分析比较实验1和实验2的数据，可知热水表面空气流速越快．冷却时间越短；
（3）用序号为3、4、5的三个实验可以验证小刘的第二个猜想；（选填序号）
（4）在验证热水冷却快慢与温差有关的两次实验中．小刘控制了热水的质量、容器的材料和热水表面空气的流速相同，应该比较实验1、3的数据进行分析．

Answer 1

分析 （1）据生活中的经验提出合理的猜想即可；
（2）分析比较实验1和实验2的数据，根据变量和不变量分析归纳出结论；
（3）（4）验证热水冷却的快慢与裝水容器的材料有关，应该控制水的质量、环境温差、水面空气流速等因素相同，材料不同；验证热水冷却快慢与温差有关时，应控制容器的材料、水的质量、热水表面空气的流速等因素相同，温差不同，据此分析．

解答 解：（1）据表格中的内容和生活经验可知，热水冷却快慢还与水的质量有关；
（2）分析比较实验1和实验2的数据，可以发现，在水的质量、环境温差、装水容器材料相同时，水表面空气流速越大，冷却越快，冷却时间越短；
（3）比较3、4、5的三个实验可以看出，裝水容器的材料不同，其它条件都相同，达到相同的冷却效果，所用的时间是不同的，所用说明热水冷却的快慢与裝水容器的材料有关的；验证了第二个猜想；
（4）验证热水冷却快慢与温差有关时，应该选择温差不相同，但容器的材料、水的质量、热水表面空气的流速相同的实验进行，由表中数据可知，1和3符合要求；
故答案为：
（1）水的质量；
（2）在水的质量、环境温差、装水容器材料相同时，水表面空气流速越大，冷却越快；
（3）二；
（4）容器的材料；热水表面空气的流速；1和3．

点评 本题为控制变量法与探究性实验方案，主要考查学生对日常生活中的一些现象能够提出问题，进行猜想，并验证的能力，解答此类题目的关键是使用好控制变量法．