Question

5．为了比较水和煤油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验．
（1）该实验中需要的测量工具有温度计和天平．
（2）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油（ρ_水＞ρ_煤油）．实验中选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同．水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图甲可判断出a物质是水．根据图乙可判断出b吸热能力较弱（选填“强”或“弱”）．

（3）如图丙为比较酒精和碎纸片的热值，用两同规格的烧杯装相等质量的水，取质量相等（选填“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，点燃分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧完，通过比较升高的温度（选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较酒精和碎纸片热值的大小．

Answer 1

分析 （1）为了得到相同质量的水和油需用天平；为了测量温度需用温度计；
（2）液体温度升高时吸收热量的多少与物体的种类、质量、升高的温度值有关，实验探究时应采用控制变量法，采用相同电加热器的目的是为了使两烧杯在相同的时间内吸收的热量相同；
不同的物质质量相同时，物质的体积与密度成反比；在质量相同、升高相同的温度时的不同物质，吸收的热量多的物质，其吸热能力强；
（3）由Q_放=mq可知，燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同；由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小．

解答 解：（1）为了得到相同质量的水和油需用天平；
（2）实验课题是探究不同物质的吸热能力，所以要保持水和煤油的质量相同；
选用相同的电加热器目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量；
图甲中可知：V_a＜V_b，
因为ρ_水＞ρ_煤油，
所以根据ρ=$\frac{m}{V}$可知：质量相同时，V_水＜V_煤油，
所以可判断出a物质是水．
根据图乙可知：在质量、升高相同的温度时，a物质的加热时间长，说明a物质吸收的热量比乙物质吸收的热量多；所以物质a的吸热能力强，物质b的吸热能力较弱；
（3）实验时为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内；
因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水温发生变化，所以可以通过水升高的温度来比较燃料热值的大小关系．
故答案为：（1）天平；（2）质量；吸收的热量相同；水；弱；（3）相等；升高的温度．

点评 本题属于研究物质比热容性质和燃料热值的探究实验，考查了学生的分析归纳能力，利用好控制变量法是本题的关键．