题目内容

11．夏天中午海边的沙子很热但海水却很凉；傍晚海边的沙子凉，海水却较暖和．对此，同学们提出如下猜想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明和小童所在的两探究小组都做了如图所示的实验：
（1）他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网、温度计、秒表，除此之外，还需要测量工具是天平．
（2）加热过程中，小明用搅棒搅动的目的是使被加热的物体受热均匀（图中搅拌没有画出）；水和沙子吸热的多少是通过加热时间来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）．
（3）设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中可以省略的是B．
A．采用完全相同的加热方式　　　　B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和沙子　　      D．盛放水沙子的容器相同
（4）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，加热沙子的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多．你认为上述结论能验证实验猜想的是①和②（选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”）．
（5）探究过程中也有部分同学提出猜想：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，晚上海水也蒸发吸收热量，海水温度高．

分析 （1）实验需要的器材，可根据Q=Cm△t来判断，采用控制变量法实验．
（2）实验时使用搅棒，才能使沙子受热均匀；实验采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量就多，因此实验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少．
（3）探究物质比热容的大小需要控制的变量包括：吸收的热量，不同物质的质量，加热的时间和加热的方式．
（4）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．
（5）中午海水比沙子凉的主要原因是比热容大造成的，而不是因为水蒸发吸热，因为傍晚水同样在蒸发吸热，温度却要比沙子高．

解答 解：（1）根据Q=Cm△t，必须控制变量，控制水和沙子的质量相同，就需要用天平．
（2）为了使沙子能均匀受热，因使用搅拌棒进行搅拌；由于是相同的酒精灯加热，即沙子和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少．
（3）用控制变量法进行探究，因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式，与酒精的多少无关，所以B选项错误．
（4）“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”．
（5）因为蒸发吸热不是海水温度低的主要原因，其主要原因是海水的比热容大．比如傍晚时海水同样在蒸发吸热，其温度却比沙子高，便能有力证明这一点．
故答案为：（1）天平；（2）使被加热的物体受热均匀；加热时间；（3）B；（4）①和②；（5）不正确，晚上海水也蒸发吸收热量，海水温度高．

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．同时，在解释实际现象时，要正确运用比热容这一物质的性质

练习册系列答案
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1．如图所示的四个电路中，电源电压U相同，R1＜R2，电路的总电阻、消耗的总功率、相同时间放出的总热量，由大到小进行顺序，正确的是（　　）
A．R乙＞R甲＞R丙＞R丁B．P丁＞P甲＞P乙＞P丙
C．Q丙＞Q乙＞Q甲＞Q丁D．以上答案都不正确
2．下表是小明同学在进行探究实验时的一些处理方法，请你把他这些操作中运用到的物理方法填写在表中对应的空格里．
实际操作物理方法
1在“探究声音的传播”的实验中，小明依据密封的玻璃
罩里空气逐渐抽去时，看见玻璃罩里电铃在振动，但声
音逐渐减小的现象，得出声音在真空中不能传播．		科学推理法（或理想实验方法）
2在“探究声音是怎样产生”的实验中，将一个细线悬挂
的乒乓球触碰正在发声的音叉，发现乒乓球被弹起．		转换法（或放大法）
3在描述光的传播时，用一条带有箭头的直线，表示光的
传播路径和方向．		模型法
19．某同学设计了如图甲所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领．

（1）在探究过程中，除了选用规格相同的烧杯和酒精灯，还需要控制水和食用油的质量和初始温度相同．
（2）实验探究记录数据如下表：在这些数据中，第6min食用油的温度记录是由于测量或记录的疏忽而产生错误．
加热时间/min012345678910
水的温度/℃3031323334353637383940
食用油的温度/℃3032343638404444464850
（3）分析表中的数据可知，在加热时间相同时，食用油温度升高的更多．分析比较水在第6min、第10min和食用油在第3min、第5min的数据可知，升高相同的温度，水需要加热的时间更长，进而得出水的吸热本领大．
（4）用图乙中的装置也可以完成本实验，你认为乙（甲或乙）装置效果更好，理由容易控制吸收的热量相同．
6．如果不考虑温度的影响，导体电阻的大小与下列哪个因素无关（　　）
A．导体两端的电压B．导体的材料C．导体的横截面积D．导体的长度
16．某同学用一动滑轮将一6kg石块从水底匀速提起，石块始终没有露出水面，此时他对绳自由端拉力为25N，石块的m-V图象如图所示，不计摩檫与绳重，ρ石=3×103kg/m3g．g取10N/kg，求：
（1）用此装置在空气中匀速提起10kg物体时的机械效率（请写出解题思路）
（2）另一个体重为600N，与地面接触面积为5×10-2m2的人，用该动滑轮在地面上300kg，底面积0.01m2的重物时，若人对地面压强为2×104Pa，求此重物对地面的压强，请画出该重物此时的受力示意图．
3．如图中描述的光现象中，属于光的反射的是（　　）
A．
汽车观后镜成像		B．
筷子好像被水“折断”了
C．
放大镜把文字放大		D．
人在地面上形成影子
20．（1）如图1所示，木块的长度是1.74cm．
（2）如图2所示，汽车的速度是60km/h．
（3）如图3所示，弹簧测力计的分度值是0.2N，图中物体A的重力为1.6N．
1．全国中学生体质健康调研表明：中学生近视发生率急剧上升，且低龄化，甲、乙两眼睛的成像示意图如图，下列判断正确的是（　　）
A．甲是近视眼，应佩戴凸透镜制成的眼镜矫正
B．甲是近视眼，应佩戴凹透镜制成的眼镜矫正
C．乙是近视眼，应佩戴凹透镜制成的眼镜矫正
D．乙是近视眼，应佩戴凸透镜制成的眼镜矫正

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