题目内容

3.小明与小芳为了探究泡沫塑料和棉絮的保温性能的好坏,两人设计并做了一个实验,他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶,让它们自然冷却,利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况.
(1)为保证实验的准确性,实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保持烧瓶相同、环境因素相同、水的多少相同和初温相同.
(2)按照计划操作,小明与小芳把实验测得的时间和温度数据记录在下表中.
时间(min)010203040…150180
泡沫塑料组水温(℃)8064555041…2120
棉絮组水温(℃)8056433228…2020
分析两组水在第150min到180min水温的变化可以知道他们做实验时,室内的温度是20℃.经过40min后,泡沫塑料包的水温度降低了39℃,而棉絮包的水温度降低了52℃,由此你能看出,在这两种材料中,保温效果比较好的是泡沫塑料.
(3)小明与小芳是采用了“在相同的时间内,比较水温降低多少”的方法来比较两种材料的保温性能的,你还可以采用“降低相同的温度比较所用的时间”的方法来比较两种材料的保温性能.

分析 (1)要比较保温性能,就需要控制变量,由放出热量的公式:Q=Cm△t知,只剩下一个量变化.
(2)瓶中水要和外界发生热传递,直到最后和室内的温度相同以后,温度不再发生变化,此表中数据是每隔10分钟记录一次温度.在相同时间内观察瓶中水温度的差别就能判断出哪种材料的保温效果好.
(3)比较两种材料的保温效果有两个办法,一是在相同时间内看温度的变化,二是让两瓶水变化相同的温度,看所用的时间是否一样.

解答 解:(1)由放出热量的公式:Q=cm△t知,保持烧瓶相同、环境温度相同,水的体积;还需要保持水的初温相同.
(2)由表中的数据可知,最后水的温度和室温相同,所以室温为20℃,经过40分钟,泡沫塑料包的烧瓶温度从80℃降到41℃,降低了39℃;而棉絮包的烧瓶水从80℃降到28℃,降了52℃,由此可见,泡沫塑料的保温性能比棉絮好.
(3)除了比较相同时间内温度的变化,还可以让两瓶水降低相同的温度,看所用的时间是否一样.
故答案是:(1)初温.(2)20;39;52;泡沫塑料.(3)快;C.

点评 本题考查学生对控制变量法实验的应用,是物理实验常用的方法,要求学生牢固掌握.

练习册系列答案
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8.如图是某兴趣小组在研究马铃薯在水中的浮沉情况时,通过往水中加盐,终于使马铃薯漂浮在水面上.由于时间关系,当时并没有及时收拾实验器材,几天后他们来收拾时,惊奇地发现原来漂浮在水面的马铃薯又都沉在容器底部.他们决定对这一现象进行研究,对此现象,他们提出了以下几种猜想:
猜想1:可能由于水的蒸发,盐水的密度变大,导致马铃薯下沉;
猜想2:可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大,导致马铃薯下沉;
猜想3:可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小,导致马铃薯下沉;
经过一番讨论,他们马上否定了猜想1,你认为他们否定的理由是:盐水的密度增大,马铃薯会上浮而不会下沉,与现象不符.
接着他们就猜想2和猜想3进行了如下的实操验作:
(1)取三块马铃薯,编上A、B、C号,分别测出其质量和体积;
(2)配制一大杯盐水;
(3)将三块马铃薯放在盐水中,使其漂浮,几天后发现马铃薯都沉在容器底部,将其捞出、擦干,分别测出其质量和体积.
实验数据如表:
马铃薯的编号质量/g体积/cm3
放入盐水前在盐水中下沉后放入盐水前在盐水中下沉后
A44.839.24033
B56.148.85041
C77.367.96957
请分析上述实验数据后回答:
猜想2是错误(选填:“正确”或“错误”)的;
猜想3是错误(选填:“正确”或“错误”)的;
你认为导致马铃薯下沉的原因是:马铃薯的密度增大,大于盐水的密度,导致马铃薯下沉.

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