Question

4．某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图甲所示的装置．

（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是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．取相同质量的水和另一种液体
D．盛放水和另一种液体的容器相同
（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图乙所示，则水的沸点是98℃，这表明实验时的大气压强小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压．
（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力不同（选填“相同”或“不同”）．
（4）某同学为了探究温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，下表是他的实验数据记录：

烧杯号	液体	质量（g）	初温（℃）	末温（℃）	加热时间（min）
1	水	200	20	28	8
2	水	100	20	28	4
3	煤油	200	20	28	4
4	煤油	200	20	24	2

请根据表中的实验记录回答：
（1）比较1、2记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与质量有关；
（2）比较3、4记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与升高的温度有关；
（3）比较1、3记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与物质的种类有关；
（4）综合上述结论，物体温度升高时吸热的多少与质量有关．
（5）该同学在本次实验中用到的研究方法是控制变量法．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）液体沸腾时的温度叫沸点．读取温度计示数时，要明确温度计的分度值，视线与液柱最高处的液面相垂直；液体的沸点与气压有关，气压越大沸点越高，气压越小，沸点越低．
（3）已知液体和水的质量相同，相同时间吸收的热量相同，但温度变化不同，说明它们的吸热能力不同．
（4）温度升高时物体吸收热量的多少与哪些因素有关，实验中采用控制变量法；
在对数据进行分析时，要抓住相同量和不同量，利用控制变量法的思想得出正确的结论．

解答 解：
（1）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选项多余．
（2）在丙图中，水的沸点为98℃；因为沸点低于100℃，所以实验时的大气压小于一个标准大气压．
（3）在质量、吸收的热量相同时，不同液体升高的温度不同，说明不同物质的吸热能力不同．
（4）①比较1、2记录，发现液体的种类相同，1杯水的质量是200g，升高8℃用的时间是8分钟；2杯水的质量是100g，升高8℃用的时间是4分钟，而每分钟吸收的热量是相等的，因此第1杯水吸收的热量多，故说明：同种物质升高相同的温度时，质量大的吸收的热量多．
②比较3、4记录，3杯煤油的质量是200g，升高8℃用的时间是4分钟；4杯煤油的质量是200g，升高4℃用的时间是2分钟，而每分钟吸收的热量是相等的，因此第3杯水吸收的热量多，故说明：质量相等的同种物质，温度变化量越大吸收的热量越多．
③1杯中水的质量是200g，升高8℃用的时间是8分钟，3杯中煤油的质量是200g，升高8℃用的时间是4分钟，而每分钟吸收的热量是相等的，因此第水吸收的热量多，故说明：相同质量的不同物质，升高相同的温度时吸收的热量不相同．
④综上所述可知，物体温度升高时吸热的多少与物体的质量、升高的温度和物质的种类有关；
⑤由于物体吸收热量的多少与多个因素有关，所以实验中用到了控制变量法．
故答案为：
（1）B；
（2）98；小于；
（3）不同；
（4）①质量；②升高的温度；③物质的种类；④质量；升高的温度；物质的种类；⑤控制变量法．

点评 本题为研究物质比热容的实验，应当仔细分析表格中的数据，才能得到正确的结论，考查学生的归纳分析能力及控制变量法的应用．