Question

10．由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小明的早餐，妈妈总是很早就起床了．为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法．为此小明进行了如下的探究：
小明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？为此小明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．如图1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，得到的数据如下表：

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）实验中，小明需要控制它们的一些量保持相同，如质量（或初温）．（举出一例即可）
（2）小明通过实验，得到的正确结论是什么？水的导热性能比空气的导热性能好．
（3）小明通过分析表中甲的示数发现，牛奶冷却的速度是越来越慢的（填“快”或“慢”），他认为这是由于牛奶冷却的快慢还会受到水温的影响；
（4）根据（3）中的分析，小明终于找到了一个用水使物体快速冷却的办法，并且举一反三，明白了工业生产中使用流水喷淋法冷却高温物体的好处：可以使高温物体各部分均匀冷却（或“冷却水可以通过流动散热，起到更好的冷却作用”，合理即可）．
（5）在流水喷淋法的工作过程中，水发生的物态变化有：汽化、液化．

Answer 1

分析 （1）控制变量法是让某一个相关因素发生变化，观察其对结果的影响．
影响牛奶降低温度的因素很多，比如牛奶的质量、初温等等．
（2）根据表格数据，如果温度计温度越低，说明冷却效果越好．
（3）分析表中数据，比较在相同的时间降温的多少；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．
（4）图中所给装置优点很多，比如可以使高温物体各个部位都与水接触，方便均匀冷却；落水经过冷却塔后，温度降低，可以重新对高温物体起到良好的冷却作用；
（5）根据汽化和液化的产生的条件分析．

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）通过实验数据发现，相同时间内，水中浸泡的牛奶温度较低，说明水的导热性能比空气的导热性能好；
（3）由表数据，开始时，2分钟降低的温度为10°C，从14分钟开始，相同时间内（2分钟），每过2分钟降低1°C，降温的速度逐渐变慢，就是指冷却速率变慢．这是由于随着牛奶温度下降，周围水的温度在升高，使牛奶冷却的速度变慢了．
（4）使用图中装置有许多好处，可以使高温物体各部分均匀冷却，冷却水可以通过流动散热，起到更好的冷却作用．
（5）流水喷淋法的工作过程中，大量小水珠喷洒在高温物体上发生汽化现象，落水收集后通过冷却塔发液化现象．
故答案为：
（1）质量（或初温）；
（2）水的导热性能比空气的导热性能好；
（3）慢；水温；
（4）可以使高温物体各部分均匀冷却（或“冷却水可以通过流动散热，起到更好的冷却作用”，合理即可）； 
（5）汽化、液化．

点评 本题研究水和空气哪个的导热性能好，考查控制变量法的运用、数据分析及物态变化的知识，同时结合物理知识，要求对所给装置进行具体分析．