Question

11．为了比较水和铁砂的吸热能力，小毅实验小组的同学进行了如下实验：将两只完全相同的试管分别装一定量的水和铁砂，然后将它们同时放入装有适量水的烧杯中，再对烧杯加热，如图所示．
（1）采用如图所示的装置进行加热比用同一酒精灯分别对二者直接加热相同的时间有哪些优势？操作：只需要组装一次实验装置即可完成实验，使操作更简单．
准确：更便于控制二者吸收的热量相等，使实验更准确．
安全：可以避免由于加热时间过长，使铁砂的温度上升过高，超过温度计的量程，而损坏温度计．
（2）这个实验是通过观察加热相同的时间比较温度的变化来比较水和铁砂的吸热能力．
（3）写出一种可能观察到的现象及对应的结论：质量相等的水和铁砂，吸收相同的热量，水升高的温度少，说明水的吸热能力比铁砂强．

Answer 1

分析 （1）从用酒精灯分别直接加热和用同一酒精灯水浴法加热进行比较，得出它们的优缺点；
（2）由于物质吸热的多少与物体的质量和物体升高的温度有关，所以在比较不同物质的吸热能力时，要采用控制变量法，应控制它们的质量和升高的温度都相同，比较它们吸热多少（加热时间长短），吸收的热量多，比热容大；或控制它们的质量和吸热多少相同，比较它们升高的温度，升高的温度高，比热容小．根据控制变量法将初步结论概括得出即可．

解答 解：
（1）采用如图所示的装置进行加热比用同一酒精灯分别对二者直接加热相同的时间的优点有：
操作：只需要组装一次实验装置即可完成实验，使操作更简单；
准确：本实验中采用“水浴法”，而不是直接对试管中的铁砂和水进行加热，这样做的好处可以使受热均匀，便于控制二者吸收的热量相等，使实验更准确；
安全：可以避免由于加热时间过长，使铁砂的温度上升过高，超过温度计的量程，而损坏温度计．
（2）在控制水和铁砂的质量相同且吸收的热量也相同时，我们可以通过比较温度的变化来比较水和铁砂的吸热能力．
（3）现象是：水升高的温度比较小；
根据控制变量法初步结论为：质量相等的水和铁砂，吸收热量相同，水升高的温度小，水的比热容大．
故答案为：（1）操作：只需要组装一次实验装置即可完成实验，使操作更简单．
准确：更便于控制二者吸收的热量相等，使实验更准确．
安全：可以避免由于加热时间过长，使铁砂的温度上升过高，超过温度计的量程，而损坏温度计．
（2）加热相同的时间比较温度的变化；
（3）质量相等的水和铁砂，吸收相同的热量，水升高的温度少，说明水的吸热能力比铁砂强．

点评 这个实验共涉及了两个物理实验方法：控制变量法和转换法．我们要比较不同物质的吸热能力，即比较不同物质的比热容，就要控制其它的因素都相同，通过比较吸热多少或升高的温度来比较比热容大小．转换法就是将一些不容易观察到的现象通过其它直观现象再现出来．