Question

为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如表所示．

物质	质量/kg	温度升高 10℃所需要的时间/s	温度升高20℃所需要的时间/s
沙子	0.03	64	98
水	0.03	96	163

（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定________的位置，再调整固定________的位置（均选填“A”或“B”）．
（2）在此实验中，沙子和水吸热的多少是通过________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
（3）分析表中数据可知，如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，________（选填“沙子”或“水”）升高的温度更高；
（4）小明进一步研究数据发现，水和沙子温度升高第一个10℃所用的时间都较长，其原因是：________；
（5）请你对图示的实验装置作出评价，说出它的不足之处是：________．
（6）若水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃），请你计算，该实验中水温度升高10℃所吸收的热量Q．

Answer 1

解：
（1）在安装、调整如图（甲）的实验器材时，应先固定B，再调整固定A，因为底部的距离应是固定的，而上部可以根据下部的情况进行灵活调节；
（2）研究物体吸热本领的与物质的种类的关系时，由于是相同的酒精灯加热，即沙子和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少；
（3）分析上表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水用的时间长，故水吸收的热量大于沙子吸收的热量，
所以加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高；
（4）水和沙子温度升高第一个10℃所用的时间都较长，可能是因为液体受热不均匀造成的，应用搅拌棒充分搅动．
（5）由图可知，实验装置缺少搅拌棒，使物体均匀受热；
（6）水温度升高10℃所吸收的热量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.03kg×10℃=1260J．
故答案为：
（1）B；A；
（2）加热时间；
（3）沙子；
（4）受热不均匀；
（5）缺少搅拌棒；
（6）该实验中水温度升高10℃所吸收的热量为1260J．
分析：（1）为了保证用酒精灯外焰给烧烧杯加热，同时为了保证温度计能完全浸在水中，且不能碰到容器壁，应先固定下边装置，再固定上边；
（2）沙子和水吸热的多少无法判断，但通过使用采用相同的加热方法，即可通过加热时间判断物体吸收热量的多少；
（3）根据（2）可以判断出液体的吸热能力的大小，故进而能判断出哪种物质温度升高的快；
（4）水和沙子温度升高第一个10℃所用的时间都较长，可能是因为液体受热不均匀造成的；
（5）为使物体充分受热应用搅拌棒搅匀；
（6）根据Q=cm△t求出水温度升高10℃所吸收的热量．
点评：本题考查的是比较物质吸热能力的方法，考查了学生对试验的操作能力，以及对于实验数据的分析能力，我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识，并能够将这些知识应用于生活，以及物理实验中常常采用控制变量法．