Question

13．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图示的实验．实验数据记录如表．

物质	质量/g	初始温度/℃	最后温度/℃	加热时间/min
水	60	20	50	6
食用油	60	20	70	6

（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）加热结束时，食用油的温度比水温度高（选填“高”或“低”）．
（3）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量大于（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量．
（4）实验表明，水（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强．从表中数据可以得到，水和食用油的比热容之比是5：3．
（5）为了准确控制物体吸收热量的多少，把两个相同酒精灯换成规格相同的电加热器比较合理．实验中通过加热时间来确定吸收热量的多少．
（6）另一小组实验中记录了如下实验数据（见表），分析第1、2 次或第3、4次实验数据可看出；同种物质升高相同温度时，吸收的热量与物质的质量有关；
分析第1、3 次或第2、4 次实验数据可看出：质量相同的水和煤油升高相同的温度，吸收的热量与物质的种类有关．
（7）结合表中数据，算出煤油的比热容是2.1×10³J/（kg•℃）．

物质	次数	质量m/kg	升高的温度△t/℃	加热时间t/min
水	1	0.1	10	2
	2	0.2	10	4
炼油	3	0.1	10	1
	4	0.2	10	2

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）据表中数据得出水和食用油的末温；
（3）用相同的加热装置对水和食用油加热，在相等时间内水与食用油吸热的热量相等，加热时间越长，液体吸收的热量越多；
（4）相同质量的水与食用油吸收相等的热量，升高温度越低，液体的吸热能力越强，分析表中实验数据答题；
（5）研究物体温度升高吸收热量与质量、物质的种类的关系，采用控制变量法，有两种方法：
方法一：让研究对象都升高相同的温度，然后比较它们吸收热量的多少
方法二：让研究对象都吸收相同的热量，然后比较它们升高温度的高低．
实验时采用相同的加热设备，加热相同的时间，两种物体吸收的热量就是相同的；
（6）①分析第1、2次或第3、4次实验数据可知，都是同种物质且温度的变化量相同，质量不同和加热时间不同，说明吸热多少与质量有关；
②分析第1、3次或第2、4次实验数据可知，物质的种类不同且温度的变化量相同，但加热时间不同，说明吸热多少与物质的种类有关；
（7）根据煤油和水加热所用的时间比值推算煤油的比热容．

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）表格中煤油最后的温度是70℃，水最后的温度是50℃，食用油最后的温度高；
（3）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间．因为选用相同的酒精灯加热，所以加热时间长的吸收的热量多．即水吸收的热量大于食用油吸收的热量；
（4）由表中实验数据可知，质量相等的水与食用油吸收相等的热量水升高的温度低，水的吸热能力更强．水和食用油吸收的热量相同，水提高的温度△t_水=50℃-20℃=30℃，食用油提高的温度△t_食用油=70℃-20℃=50℃，水提高的温度与食用油提高的温度比是3：5，所以水和食用油的比热容之比是5；3；
（5）为了准确控制物体吸收热量的多少，把两个相同酒精灯换成规格相同的电加热器比较合理．实验中通过加热时间来确定吸收热量的多少．
（6）①分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出，都是同种物质且温度的变化量相同，质量不同和加热时间不同，故可得出：同种物质，当升高的温度一定时，吸收的热量与物体的质量有关；
②分析第1、3次或第2、4次实验数据可知，物质的种类不同且温度的变化量相同，但加热时间不同，故可得出：物质吸收的热量还与物质的种类有关．
（7）表格中所示水和煤油质量都是0.1kg的时候，水和煤油吸收相同的热量且升高相同的温度后，水加热的时间是2min，煤油加热时间是1min，水加热的时间是煤油加热时间的2倍，所以水的比热容是煤油比热容的2倍，所以煤油的比热容是2.1×10³ J/（kg•℃）．
故答案为：（1）B；（2）高；（3）大于；（4）水；5：3；（5）电加热器；加热时间；（6）质量；种类；（7）2.1×10³J/（kg•℃）

点评 此题考查了我们对于实验数据的分析能力，还一定注意应用控制变量法来考虑．我们要能够根据相关的实验数据得出需要的结论，并能够将这些知识应用于生活．