Question

3．【提出问题】水和空气哪种物质的导热性能好？
【猜想与假设】小明进行了如下猜想：
猜想一：水的导热性能好；
猜想二：空气的导热性能好．
【设计与进行实验】
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，如上图所示，实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：

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

【实验结论】
（1）分析表中数据，可得出结论：在水中冷却比在空气中冷却效果要好．
【评估与交流】
（2）对甲、乙两个瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的质量相同．
（3）热牛奶放在水中温度下降是通过热传递方式来减少（选填“增加”或“减少”）内能．
（4）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，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．
【实验拓展】
（5）如果有一天，你要喝一杯奶茶，下列两种冷却方法中，效果较好的是A
A．将滚烫的热茶冷却5分钟，然后加适量冷牛奶
B．先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min
（6）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢，若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，则“冷却速度”可定义为：质量为1千克的物体，单位时间内降低的温度叫做冷却速度．

Answer 1

分析 （1）根据表格数据，如果温度计温度越低，说明冷却效果越好；
（2）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；
（3）做功和热传递改变物体的内能的特点：热传递改变物体的内能是能量的转移，做功改变物体的内能是能量的转化；
（4）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；
（5）根据水在自然冷却的过程中温度变化的规律来判断；
（6）结合学过的概念给冷却速度进行定义．

解答 解：
（1）通过实验数据发现，相同时间内，水中浸泡的牛奶温度较低，说明放在水中冷却比在空气中冷却效果要好；
（2）影响牛奶降温的因素很多，但只能保证其中一个发生改变，所以对甲、乙两个牛奶瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的质量相同；
（3）热牛奶放在水中温度下降时，内能减少，是通过热传递的方式改变牛奶的内能；
（4）当实验时间较长时，相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢，就是指冷却速率变慢；
（5）水在自然冷却的过程中温度在降低，而且开始时温度降低很快，后来温度降低很慢，所以采用第A种办法效果更好；
（6）“冷却速度”可定义为：质量为1千克的物体，单位时间内降低的温度叫做冷却速度．
故答案为：（1）在水中冷却比在空气中冷却效果要好；（2）质量；（3）热传递；减少；（4）慢；（5）A；（6）单位时间内降低的温度．

点评 解决此类问题要结合影响导热性能的因素利用控制变量法进行分析解答．同时也要结合物理知识，要求对所给装置进行具体分析．