Question

5．小亮班的同学想探究“在升高相同温度的情况下，一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类是否有关”．经讨论他们制定了如下计划：让一定质量的液体升高相同的温度，然后比较它们吸收热量的多少．
（1）实验室准备了两个规格相同的电加热器，两个相同的酒精灯，两个相同的烧瓶、两支温度计、手表、铁架台、适量的水和煤油．为了完成实验，还需要的仪器是天平．
（2）为了完成实验，在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水喝煤油（ρ_水＞ρ_煤油）．在提供的热源中，大家一致认为选用两个相同的电加热器比较合理，理由是相同的电加热器，加热时间相同时，能更加准确的保证水和煤油在相同时间内吸收的热量相等．．
（3）同学们按如图进行实验，其中3个小组记录的实验数据如表：

实验组别	液体	质量/g	初温/℃	末温/℃	加热时间/min
1组	水	100	25	40	6′45″
	煤油	100	25	40	3′15″
2组	水	100	25	40	5′50″
	煤油	100	25	40	2′50″
3组	水	200	25	40	13′30″
	煤油	200	25	40	6′30″

通过分析实验数据，他们得出的结论是在升高相同温度的情况下，一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类有关．．
（4）实验室给各小组准备的电加热器是相同的，使一样多的水（或煤油）升高相同的温度，加热时间应该相同．但1、2两组的同学在交流实验数据时却发现，第1组的加热时间较长，其原因是两组分别将电加热器连接到电路中工作时，通过的电流不同，从而使电加热器在相同时间内产生的热量不相等．

Answer 1

分析 （1）可依据本实验的探究目的“在升高相同温度的情况下，一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类是否有关”分析所缺少的到测量仪器；
（2）①可根据本实验的研究方法“控制变量法”分析所需控制变量；②在实验中所选仪器是为保证控制变量；
（3）可根据表格数据分析，找出规律得出结论；
（4）加热器是根据电流热效应工作的，可根据焦耳定律解释加热时间不一样的原因．

解答 解：（1）为保证实验目的“在升高相同温度的情况下，一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类是否有关”，所取水和煤油质量要相等，因此缺少了测量质量的仪器天平；
（2）实验用“控制变量法”除了要保证水和煤油的初温相同外，还要保证水和煤油的质量也相等；
用酒精灯加热，易受到火焰的大小，所使用灯焰的位置等的影响，所以要准确的控制物体在相同时间内吸收的热量相同，选择两个规格相同的电加热器．
（3）分析表格三组数据可知，当质量、升高温度相同时，加热器给水和煤油加热的时间是不一样的，也就是说，水和煤油吸收的热量是不一样的．从而可以得出：“在升高相同温度的情况下，一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类有关”的结论．
（4）1、2两组所用电加热器相同，但对液体的加热时间不一样，根据公式Q=I²Rt，可以判断出两组实验中通过加热器的电流不同（实验时滑动变阻器滑片的位置不同）．
故答案为：（1）天平；
（2）质量；相同的电加热器，加热时间相同时，能更加准确的保证水和煤油在相同时间内吸收的热量相等；（3）在升高相同温度的情况下，一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类有关；
（4）两组分别将电加热器连接到电路中工作时，通过的电流不同，从而使电加热器在相同时间内产生的热量不相等

点评 利用控制变量法研究研究物体温度升高吸收热量与质量、物质的种类的关系是探究比热容实验常用方法与知识．