Question

14．小左同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中采用如图1所示装置

（l）实验中要求水和煤油的质量相等（选填“体积”或“质量”）． 采用的电加热器的额定功率相同，所以加热相同的时间，水吸收的热量等于煤油吸收的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”）．下表为小左实验时记录表格：

加热/s	0	10	20	30	40
水的温度/℃	20	22	24	28	30
煤油的温度/℃	20	24	28	32	36

由实验数据可得出结论：相同质量的不同物质，升高相同温度时，吸收热量不同．（写一条即可）
（2）小左利用如图2所示的电能表测电加热器的效率，他关闭了其它所有用电器，利用如图电能表进行测量，结果电能表的转盘转了10 转，所用的时间是40s，水的质量是120g，温度从20℃升高到30℃，水吸收了5.04×10³J 热量，消耗了1.2×10⁴J 电能，电加热器的效率为42%，电加热器的功率为300W．（c_水=4.2×10³J）

Answer 1

分析 （1）在质量相同、升高相同的温度时的不同物质，吸收的热量用公式Q=cm△t比较；
相同的加热器加热，表示两者在相同时间内放出的热量相等，即被加热的物体吸收的热量相等，因此可以利用加热时间的长短来确定物体吸收热量的多少；
根据在时间相同的情况下，水比煤油温度升高的少，可以确定在吸收相同热量的情况下，水升高的温度较少；由此入手分析可以确定质量相同的水和煤油升高相同温度，哪种物质吸收的热量多．
（2）根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
“3000r/（kw•h）”的意义为：每消耗1kw•h的电能，电能表的转盘就转过3000r，从而可以计算出电能表的转盘转过10r消耗的电能；
利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电水壶加热的效率；
知道电水壶消耗的电能和工作时间，根据P=$\frac{W}{t}$求出实际功率．

解答 解：
（1）“探究物质吸热性质”的实验要应用控制变量法，实验要用两个相同的电加热器对液体进行加热，且水和煤油的质量要相等，所以加热相同的时间，水吸收的热量等于煤油吸收的热量；通过实验发现：煤油的温度升高的更快，所以质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量是不相同．
（2）水吸热的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.12kg×（30℃-20℃）=5.04×10³J，
电水壶消耗的电能：
W=$\frac{10}{3000}$kW•h=$\frac{1}{300}$kW•h=1.2×10⁴J；
电水壶加热的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$=$\frac{5.04×1{0}^{3}J}{1.2×1{0}^{4}J}$×100%=42%；
电水壶烧水时的实际功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.2×1{0}^{4}J}{40s}$=300W．
故答案为：（1）质量；额定功率；等于；相同质量的不同物质，升高相同温度时，吸收热量不同；（2）5.04×10³；1.2×10⁴；42%；300．

点评 （1）本实验有两个关键点：一是加热时间的长短说明水和煤油吸收热量的多少，二是用好控制变量法．注意利用好将吸收的热量转化为通电时间的长短，也考查了学生对数据的分析和理解．
（2）本题考查了电功、实际功率、加热效率的计算，关键是能从图片和题干中获取有用的信息以及电能表参数含义的理解与掌握．