Question

12．由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小丽的早餐，妈妈总是很早就起床了．为了让妈妈多睡一会儿，小丽就想找到一种让物体快速冷却的方法．为此小丽进行了如图的探究：
小丽注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水．水和空气哪个的导热性能好呢？为此小丽用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如图所示．实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如表：

时间/min	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18
甲的示数/℃	70	60	53	47	42	39	37	35	34	33
乙的示数/℃	70	66	61	58	55	52	50	48	46	44

（1）对甲、乙两个瓶中的牛奶，小丽要控制它们哪些量相同？牛奶的质量、初温；
（2）小丽通过实验，得到的正确结论是什么？放在水中冷却比在空气中冷却效果要好；
（3）进一步分析表中甲的示数，小丽又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越慢的．小丽想用“冷却速度”（用字母V代表）来定量表示冷却的快慢程度，请你结合所学的物理知识给该物理量下个定义变化的温度差与变化温度差所用时间的比叫做冷却速度．
（4）小丽又仔细分析了甲冷却速度变小的原因，认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到水温的影响．

Answer 1

分析 （1）根据控制变量法的思路分析，根据影响牛奶降低温度的因素考虑，如牛奶的质量、初温等；
（2）根据表格数据，如果相同时间内温度下降的越多，说明冷却效果越好；
（3）通过横向比较在相同的时间内温度度下降的多少来作答；类比速度的定义，用比值的方法来定定义冷却速度
（4）物体进行热传递时，热量传递的速度与两个物体温度差有关，温度差越大，热量传递的越快．

解答 解：（1）与牛奶降温的因素很多，但只能保证其中一个发生改变，所以需要让质量和初温相同；
（2）纵向比较实验数据发现，相同时间内，水中浸泡的牛奶温度较低，说明放在水中冷却比在空气中冷却效果要好；
（3）横向比较甲瓶牛奶的温度，在经历相同的2分钟时间内，甲牛奶中的温度计降低的温度分别为10℃、7℃、6℃、5℃、3℃、2℃、2℃、1℃…，所以，牛奶降低的温度是越来越慢的；
由表中数据知，可通过在相同的时间内比较温度下降的多少来比较牛奶冷却快慢的程度，类比速度的定义，所以，变化的温度差与变化温度差所用时间的比叫冷却速度；
（4）随着牛奶温度下降，周围水的温度在升高，使牛奶冷却的速度变慢了，说明牛奶冷却的快慢还会受到水温的影响．
故答案为：（1）牛奶的质量和初温；
（2）放在水中冷却比在空气中冷却效果要好；
（3）慢；变化的温度差与变化温度差所用时间的比；
（4）水温．

点评 本题紧密联系学生生活实际，考查控制变量法的运用、学生分析数据、归纳总结结论的能力、运用类比的方法下定义的能力，有一定难度．