Question

20．小明在比较不同物质的比热容时，设计了如下实验：如图甲所示，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分要与试管内的水和色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接．在计算机上打开与此仪器配套的专用软件，点击“开始记录”，同时打开红外加热器开关，对盛有水和油的试管进行加热，在计算机上可以得到相应的实验图线．
（1）为了便于比较水和色拉油吸热能力的强弱，实验除让两个试管内的水和色拉油初温相同外，必须保证水和色拉油的质量相同；在此实验中，我们可以用加热时间的长短来表示水和色拉油吸收热量的多少．把盛有水和色拉油的试管同时放进红外加热器进行加热的目的是使水和色拉油吸收的热量相同．
（2）本实验将“比较不同物质的比热容大小”转化为“比较不同物质在相同的时间内吸收相同的热量后变化的温度”，这种实验方法称为“转换法”．
（3）已知水的比热容比色拉油的比热容大，根据Q=cm△t，从图乙中可以看出，B表示水的温度-时间图象（选填“A”或“B”）．
（4）根据图象可知，色拉油的比热容是2.1×10³J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）比较水和食用油的吸热能力，要控制水与油的质量相等、初温相等；
相同的加热器对其加热时，即表明在相同的时间内两种液体所吸收的热量是相同的，所以加热时间的长短，表明液体吸收热量的多少；
必须控制物质吸收的热量相等，因此实验中把盛有水和色拉油的试管同时放进红外加热器进行加热；
（2）掌握转化法，实验中通过加热相同时间比较温度的变化来反映物体吸热本领的不同；
（3）质量相同的不同物质升高相同的温度，比热容大的吸收的热量较多；
（4）根据图象，水和色拉油升高的温度相同，加热时间表示的是吸收热量之间的关系，根据吸热的关系结合公式Q=cm△t便可求出色拉油的比热容．

解答 解：
（1）为了便于比较水和色拉油吸热能力的强弱，实验除让两个试管内的水和色拉油初温相同外，实验前还必须控制水和色拉油的质量和初温相同；
使用相同的加热器对他们加热时，即在相同的时间内两种物质所吸收的热量的多少是相同的，所以此实验中记录加热时间的长短来表示水及色拉油吸收热量多少；
把盛有水和色拉油的试管同时放进红外加热器进行加热，目的是使水和色拉油吸收的热量相同；
（2）本实验将“比较比热容的大小”转化为比较温度的变化，吸收相同的热量，在相同的时间，吸热本领大的物质温度升高的慢，这种方法称为“转换法”；
（3）水的比热容比色拉油的大，根据Q=cm△t，在加热时间和质量都相同时，温度升的低的比热容大，据此判断B表示水的温度时间图象；
（4）由图乙知，水和色拉油均升高相同的温度，水吸收的热量是色拉油吸收热量的2倍，则c_水m△t=2c_色拉油m△t，可得
c_色拉油=$\frac{1}{2}$c_水=$\frac{1}{2}$×4.2×10³J/（kg•℃）=2.1×10³J/（kg•℃）．
故答案为：（1）质量；吸收热量的多少；吸收的热量相同；（2）变化的温度；（3）B；（4）2.1×10³．

点评 解决此题要学会用控制变量法进行分析，把吸收的热量转化为通电时间的长短，考查了学生对数据的分析和理解，是中考中常见的题目．