Question

1．（1）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置．
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加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是97℃，这表明实验时的大气压强小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压．
③而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力不同（选填“相同”或“不同”）．
④水和另一种液体，液体温度升高得快，这个实验说明了水吸热能力强，即水的比热容大；
⑤由于物体吸收热量的多少不便用仪器测量，本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短．在探究活动中常用到这种方法．该方法是转换法．
⑥本实验除了能够说明上述问题之外，还能够说明许多问题，例如：在气压相同时，不同液体的沸点与液体的种类有关．
（2）冬天，小林的爷爷和奶奶分别穿上了羽绒衣和棉衣，他们都说自己的衣服很保暖．小林想知道到底是羽绒保温性能好还是棉絮保温性能好，于是她找来了两只相同的密闭烧瓶各盛80℃的热水1.5kg，瓶内各插入一只温度计，瓶外分别用大小和厚度都相同的羽绒和棉絮包好，放在同一地点使其自然冷却，然后每隔一段时间观察并记录水温于下表中[C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

时间t/min	0	10	20	30	…	140	150	160
包羽绒的瓶内水温T1/℃	80	70	64	59	…	12	11	10
包棉絮的瓶内水温T2/℃	80	67	59	52	…	10	10	10

根据表中数据回答下列问题
①保温性能较好的是羽绒；判断方法是包羽绒的瓶内温降低的慢，降低到相同温度时所用的时间较长．
②经过160min，包羽绒瓶中的热水向外界放出了4.41×10⁵J的热量；
③从表中水温变化的快慢情况分析，瓶中热水放热的规律是热水与外界温差越大时，放热速度越快（或热水放热先快后慢）．

Answer 1

分析 （1）①③④⑤我们使用相同的酒精灯（或加热器）通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法．
比较物质吸热能力的2种方法：
使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
②根据温度计分度值读数；气压减小，沸点降低；
⑥液体的沸点与气压、液体的种类有关．
（2）①保温性能的好坏主要是看包在羽绒和棉絮中哪个温度计的示数变化慢，示数变化慢的保温性能好；
②根据放热的计算公式Q=cm（t₀-t）即可求出；
③主要看温度变化和时间的关系，也就是看温度变化的快慢规律．

解答 解：（1）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置．
①在设计实验方案时，根据控制变量法，需要确定以下控制的变量，AD是为了控制液体吸收的热量相同，C控制质量相同，都有必要；多余的是酒精灯里所加酒精量相同，选B；
②加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是97℃，这表明实验时的大气压强小于一个标准大气压．
③而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力 不同．
④水和另一种液体，液体温度升高得快，这个实验说明了水吸热能力强，即水的比热容大；
⑤由于物体吸收热量的多少不便用仪器测量，本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短．在探究活动中常用到这种方法．该方法是转换法．
⑥本实验除了能够说明上述问题之外，还能够说明许多问题，例如：在气压相同时，不同液体的沸点与液体的种类有关．
（2）①由题意可知，所探究的两种保温材料厚度、大小均相等，热水及容器相同，在材料不同的情况下，通过实验数据可以看出，包羽绒的瓶内温降低的慢，降低到相同温度时所用的时间较长，因此保温性能较好的是羽绒；
②从数据可得，经过160min后，包羽绒的瓶中的水由80℃降到10℃，温度降低了80℃-10℃=70℃，根据放热公式Q=cm（t₀-t）得：
Q=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×70℃=4.41×10⁵J；
③根据每10min热水温度的变化可知，热水与外界的温差越大时，放热越快．
故答案为：
（1）①B；②97；小于；③不同；④液体；水；水；⑤转换法；⑥液体的种类；
（2）①羽绒；包羽绒的瓶内温降低的慢，降低到相同温度时所用的时间较长；
②4.41×10⁵；
③热水与外界温差越大时，放热速度越快（或热水放热先快后慢）．

点评 本题比较不同物质的吸热能力，考查转换法及控制变量法的应用，及温度计的计数，影响液化沸点的因素，也考查了热量的计算及数据的分析归纳，综合性较强．