Question

5．夏天，小杰去海边游玩时发现：中午沙子较热，海水较凉，而傍晚沙子较凉，海水较热．对此现象小杰提出了猜想：可能是沙子吸热或放热后，温度变化的比水大．
（1）为验证猜想，小杰找来了铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、沙子、搅拌棒、细线、火柴、天平，除此之外，她还需要温度计．
（2）实验中，小杰选用了两个火焰相同的酒精灯：分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量．
（3）实验中：为了研究水和沙子吸收的热量与温度变化的关系，需要控制水和沙子的初温、水和沙子吸收的热量以及水和沙子的质量相同．
（4）如果小杰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（填“大于”“小于”或“等于”）沙子吸收的热量．
（5）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．

Answer 1

分析 （1）要比较沙子和水的温度变化，需要测量它们的温度，还需要温度计；
（2）为了使水和沙子在相同时间吸收相同的热量，实验中，要用两个火焰相同的酒精灯，分别给水和沙子加热；
（3）由Q_吸=cm（t-t₀）可知，为了研究水和沙子吸收的热量与温度变化的关系，除了让水和沙子吸收的热量相同外，还要让它们的质量相同；
（4）由Q_吸=cm（t-t₀）可知，当水和沙子的质量、升高的温度相同时，比热容大的吸收的热量多；
（5）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）为了测量水和沙石的温度，还需要温度的测量工具温度计；
（2）小杰选用了两个火焰相同的酒精灯，分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量；
（3）为了研究水和沙子吸收的热量与温度变化的关系，要控制变量：吸收的热量相同、质量相同；
（4）质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量大于沙子吸收的热量；
（5）根据Q=cm△t可知，Q=k△t中的k=cm，则有k₁=cm₁，k₂=cm₂，
由$\frac{{k}_{1}}{{k}_{2}}$=$\frac{c{m}_{1}}{c{m}_{2}}$可得，$\frac{{k}_{1}}{{k}_{2}}$=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$，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；（2）使水和沙子在相同时间吸收相同的热量；（3）质量；（4）大于；（5）质量．

点评 本题考查的是温度计的使用方法、比较物质吸热能力的方法，绘图能力、以及对于实验数据的分析能力，我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识，并能够将这些知识应用于生活，物理实验中常常采用控制变量法．