Question

2．小伟等几位同学结伴到海边游玩，他们发现，中午海边的沙子热，海水却很凉；傍晚海的沙子凉，海水却比较暖和．对此，同学们提出如下猜想：可能是因为沙子吸热升温或放热降温都比水快．他们分成两个探究小组来设计实验来验证此猜想．
（1）他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅拌棒、天平、铁架台和石棉网，除此之外，还需要天平、温度计．实验时使用搅拌棒的作用是受热均匀．
（2）请你为他们的实验设计一个表格用以填实验数据．
（3）两小组获得的实验结论分别是：
①等质量的沙子和水升高相同的温度时，加热沙子的时间短；
②等质量的沙子和水解热相同的时间，沙子的温度上升的多；
你认为上述结论能验证猜想的是①和②．（选填“①”、“②”或“①和②”）
（4）探究过程中也有部分同学提出：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？请说明理由．不正确；晚上海水仍在蒸发，而沙子不蒸发；由此推断，此时应沙子较暖和，海水凉，与事实不符．

Answer 1

分析 （1）因为实验在研究的是沙子与水吸热放热的情况，因此，天平和温度计是必不可少的测量仪器．同时，为了加热均匀应使用搅棒进行搅拌；
（2）根据实验需要测量的量设计实验数据记录表格；
（3）沙子与水吸放热能力的比较必须符合控制变量法的要求，注意结论所描述的条件是否严密，再确定结论能否验证猜想；
（4）我们知道，海水的昼夜温差小，是由于水的比热容比砂石的比热容大，不是由于海水蒸发吸热所致，因此可通过举反例来推翻这部分同学的猜想．

解答 解：（1）实验中要想定量分析必须要测量沙子和水的温度，因此，还需要的测量工具是天平和温度计．为了使沙子能均匀受热，因使用搅拌棒进行搅拌；
（2）实验数据记录表格如表所示：

物质	质量m/g	初始温度t1/℃	最后温度t2/℃	升高温度△t/℃
水
沙子

（3）“等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短”，说明水的吸热能力比沙子强．“等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子温度上升得多”，同样说明了水的吸热能力比沙子强．因为均说明“沙子吸热升温或放热降温都比水快”，故两条实验结论均能验证实验猜想，故应选择“①和②”．
（4）海水蒸发吸热，在白天和晚上都会进行；如果猜想正确，那么无论白天、晚上，都会因海水的蒸发吸热导致其温度较低，显然与事实不符．
故答案为：（1）天平；温度计；受热均匀；
（2）见上表；
（3）①和②；
（4）不正确；晚上海水仍在蒸发，而沙子不蒸发；由此推断，此时应沙子较暖和，海水凉，与事实不符．

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．