题目内容

11．夏天，小明去海边游玩时发现：中午沙子热，海水较凉，而傍晚沙子凉，海水较热．对此现象小明提出了猜想：可能是沙子吸热或放热后，温度变化比水大．
为了验证猜想，小明和他的同学取相同质量的水和沙子分别装入两只相同的易拉罐，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图中作出沙子升高的温度随时间变化的图线．
加热时间/min0.51.01.52.02.5
升高的温度/℃水2.04.06.08.010.0
沙子4.37.915.218.421.5
（1）完成该实验需要的测量工具有温度计、秒表．
（2）实验中选用火焰相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子吸收的热量相同．
（3）请利用表中数据在图中作出水升高的温度随时间变化规律的图线．
（4）沙子在1.0～1.5min内升高的温度有明显异常，其主要原因是沙子受热不均匀．
（5）如果小明实验时得出的结论与猜想一致，那么当水和沙子升高相同的温度时，水吸收的热量大于（等于∕大于∕小于）沙子吸收的热量．
（6）探究过程中也有部分同学提出猜想：可能是中午海水蒸发吸收热量，所以温度低；而沙子不蒸发，所以温度高．你认为上述猜想是否正确错误（选填“正确”、“错误”）．
（7）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度△t为横坐标，分别画出50g水和100g水的Q-△t图象．它们都是过原点的直线，即Q=k△t．进一步分析，发现这两条直线的k值与对应水的质量之比相等．

分析 （1）实验中需探究温度随时间的变化，需要用到测量时间和温度的仪器；
（2）为了使水和沙子在相同时间吸收相同的热量，实验中选用相同的酒精灯给水和沙子加热；
（3）根据表格中数据描点并连线；
（4）沙子受热不均匀，会导致沙子的温度变化不均匀．
（5）水的比热容较大，相同质量的水和沙子升高相同温度，水吸收更多的热量；
（6）中午海水比沙子凉的主要原因是比热容大造成的，而不是因为水蒸发吸热，因为傍晚水同样在蒸发吸热，温度却要比沙子高．
（7）根据Q=cm△t可知，Q=k△t中的k=cm，据此推导得出结论．

解答 解：（1）实验中要记录温度随时间的变化情况，所以需用到温度计和秒表；
（2）选用火焰相同的酒精灯加热，相同时间内火焰放热相同，则可以认为相同时间内水和沙子吸收热量相同；
（3）根据表格中数据描点并连线，如图所示：

（4）由于沙子在1.0～1.5min内受热不均匀，所以导致沙子升高的温度有明显异常；
（5）根据猜想，若水和沙子升高相同的温度，需给水加热更长时间，所以水吸收热量更多；
（6）因为蒸发吸热不是海水温度低的主要原因，其主要原因是海水的比热容大．比如傍晚时海水同样在蒸发吸热，其温度却比沙子高，便能有力证明这一点．
（7）根据Q=cm△t可知，Q=k△t中的k=cm，则有k1=cm1，k2=cm2，
$\frac{{k}_{1}}{{k}_{2}}$=$\frac{c{m}_{1}}{c{m}_{2}}$=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$，即这两条直线的k值与对应水的质量之比相等．
故答案为：（1）温度计；秒表；（2）吸收的热量；（3）见上图；（4）沙子受热不均匀；（5）大于；（6）错误；（7）质量．

点评 本题的探究实际上是对沙子和水吸放热能力的比较，而物质吸放热能力是用比热容来量度的，在实验过程中，影响的量较多，有质量、加热时间、升高温度等，因此，要注意结论的严密性．同时，在解释实际现象时，要正确运用比热容这一物质的性质．

练习册系列答案
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两点间的温度差：℃电路中的电流：0.1A
00.00
10.01
1000.64
2001.42
3002.29
5004.17
8007.31
10009.56
150015.45
170017.81
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加热时间/min02468
温度/℃煤油2025293438
水2022242628
（1）实验中选用相同的酒精灯加热，可以通过控制加热时间（填加热时间或升高温度）来控制物质吸热相同．通过比较升高温度的多少来判断吸热能力的强弱．
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