题目内容

20．小明和小聪一起做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的加热器给水和煤油加热，加热时间的长短反映物质吸收热量的多少．小明设计了如下实验步骤：
A．在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的水和煤油；
B．用两支温度计分别测出水和煤油的初温；
C．用相同的加热器给水和煤油加热时间相同；
D．用温度计分别测出水和煤油的末温．
小聪认为：
（1）步骤A存在的错误是：水的质量大于煤油的质量；应改为装入等质量的水和煤油．
（2）步骤C，加热时间相同是为了使水和煤油吸收的热量相同．
（3）步骤B和D是为了得出水和煤油的升高的温度．
改进实验步骤后，他们得到如下数据
物质次数质量m/kg升高的温度△t/℃加热的时间t/min
水10.1102
20.2104
煤油30.1101
40.2102
50.2204
（4）本实验采用的探究方法为：控制变量法和转换法；
（5）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的质量有关．
（6）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：相同质量的不同物质升高相同的温度吸收的热量不同．
（7）分析第4、5次实验数据，可以得出初步结论：质量相同的同种物质吸引热量的多少与升高的温度有关．

分析 （1）（3）（3）（4）我们使用相同的酒精灯（或加热器）通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法．
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（5）（6）分析比较相关数据，找出相同的量和不同的量，得出吸收的热量与变化量的有关系；
（7）研究吸收热量与升高温度的关系，要控制物质种类、质量相同，只改变升高的温度．

解答 解：（1）根据控制变量法，在两个同样的烧杯中，分别装入等质量的水和煤油，步骤A中，因水的密度大于煤油的密度，根据m=ρV，水的质量大于煤油的质量，存；应改为装入等质量的水和煤油．
（2）步骤C，加热时间相同是为了使水和煤油吸收的热量相同．
（3）步骤B和D是为了得出水和煤油的升高的温度．
（4）本实验采用的探究方法为：控制变量法和转换法；
（5）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的质量有关．
（6）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：相同质量的不同物质升高相同的温度吸收的热量不同．
（7）研究吸收热量与升高温度的关系，要控制物质种类、质量相同，只改变升高的温度，故分析第4、5次实验数据，可以得出初步结论：质量相同的同种物质吸引热量的多少与升高的温度有关．
故答案为：（1）水的质量大于煤油的质量；装入等质量的水和煤油；（2）吸收的热量相同；（3）升高的温度；（4）控制变量法和转换法；（5）质量；（6）相同质量的不同物质升高相同的温度吸收的热量不同；（7）4、5．

点评 本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和分析数据的能力，为热学中的重要实验．

练习册系列答案
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（1）物块未放入水中时，容器底受到的水的压强
（2）物块受到的浮力
（3）物块浸没水中时水平桌面受到的压强．
11．夏天，在天平左盘中放一敞口玻璃杯，杯中有一冰块，右盘中放有一定质量的砝码，这时天平是平衡的，过了几分钟后，天平失去了平衡，天平向左倾斜了，原因是左盘里因空气中的水蒸气遇冰液化而使质量增加．
8．在如图水槽中有四种质量相等的物体，你认为受到水的浮力最大的是（　　）
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15．小豫在公园看到一个小孩在荡秋千，她发现无论小孩的秋千摆荡得高还是低，来回摆动一次的时间好像并没有不同，小孩离开后，秋千继续摆动的快慢似乎和有人时也相同．那么秋千来回摆动一次的时间会受什么因素影响呢？她做出了以下猜想：
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她决定用单摆来模拟秋千，探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关，于是她准备了不同质量的小铁球、细线、刻度尺、铁架台等器材．实验装置如图甲所示．
（1）写出实验中缺少的一种器材：秒表．
实验次数摆幅（m）小球质量（kg）摆长（m）时间（s）
10.10.030.81.8
20.10.040.81.8
30.20.040.81.8
40.20.0412.0
（2）小豫完成了实验并将数据记入表格中，分析数据可知：单摆来回摆动一次的时间只与摆长有关．
（3）在摆线悬挂点O的正下方固定一铁钉P，将摆球从A点释放，摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动，到达B点后再摆回，如此往复，如图乙所示．若摆长为0.8m，则单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间应小于1.8s（选填：“大于”、“小于”或“等于”）．
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5．（1）图1中被测物体的长度为2.82 cm．
（2）图2中秒表的读数为3min37.5s．
12．如图所示，一量筒内盛有适量的液体（密度为ρ液），其中有一质量为m，且附有细线的铁块，此时液面的示数为V1，现将一未知密度的球体用细线系在铁块上，使球体完全浸没在液体中，这时量筒中液面上升到V2，若断开细线，则球体上浮露出液面，稳定后量筒中液面至V3，则该球体的密度为ρ球=$\frac{{ρ}_{液}（{V}_{3}-{V}_{1}）}{（{V}_{2}-{V}_{1}）}$．（用题中的给出的已知量来表示）
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