Question

4．在探究比较不同物质的吸热能力的实验时，同学们设立了甲、乙两套实验装置，如图所示，在图甲中使用了相同的试管和温度计，在图乙中使用了相同的电加热器．
（1）图甲的实验操作中存在一处错误：没有控制水和食用油的质量相同．
（2）与图甲的实验装置相比，图乙的优点是：更容易控制水和食用油吸收的热量相同．
（3）某小组实验中记录了实验数据（见表一），分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出：同种物质升高相同温度时，吸收的热量与物质的质量有关；分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出：质量相同的水和食用油升高相同的温度，吸收的热量与物质的种类有关．
表一

物质	次数	质量m/kg	升高的温度t/℃	加热时间　t/min
水	1	0.1	10	2
	2	0.2	10	4
食用油	3	0.1	10	1
	4	0.2	10	2

表二

加热时间/min	0	1	2
水的温度/℃	20	26	32
液体的温度/℃	20	34	48

（4）在上面（3）的分析中采用的研究方法与我们所做过的摩擦力的大小与哪些因素有关实验的研究方法相同（写一条即可）．
（5）对实验有着浓厚兴趣的小明同学回到家后，用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热，每隔1min记录一次数据，如表二所示．若水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），则他所用液体的比热容为1.8×10³J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）（2）热传递改变物体的内能，以及研究比热容的特性的时候应用控制变量法．
（3）（4）根据控制变量法的要求分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论．
（5）相同的电热器，加热相同的时间，说明吸收的热量相同，质量相等，初温相同，查表可知升高的温度，根据Q=cm△t可以得出水的比热容和液体的比热容之间的关系，c_水=4.2×10³J/（kg•℃），此时可以求出液体的比热容．

解答 解：
（1）由图可知水和食用油的体积相同，由于水和食用油的密度不同，则水和食用油的质量不同；所以错误为没有控制水和食用油的质量不变．
（2）与图甲的实验装置相比，图乙的优点是用同一酒精灯加热时，更容易控制水和食用油吸收的热量相同；
（3）由表中第1、2 次或第3、4次实验数据可知，液体的种类和升高的温度相同而液体的质量不同，液体吸收的热量不同，由此可知：同种物质升高相同温度时，吸收的热量与物质的质量有关；由第1、3 次或第2、4 次实验数据可知，液体的质量和升高的温度相同而液体种类不同，液体吸收的热量不同，由此可知：质量相同的水和煤油升高相同的温度，吸收的热量与物质的种类有关．
（4）我们做过的探究摩擦力的大小与哪些因素有关的实验也运用了控制变量法；
（5）每1min水吸收的热量为：
Q_水=c_水m_水△t_水，
每1min液体吸收的热量为：
Q_液=c_液m_液△t_液，
又因为Q_水=Q_液，m_水=m_液，△t_水=6℃，△t_液=，△t_液=14℃，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）；
则：$\frac{{Q}_{水}}{{Q}_{液}}$=$\frac{{c}_{水}{m}_{水}△{t}_{水}}{{c}_{液}{m}_{液}△{t}_{液}}$；
即$\frac{1}{1}$=$\frac{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×6℃}{{c}_{液}×14℃}$；
解得：c_液=1.8×10³J/（kg•℃）．
故答案为：（1）水和食用油的质量；（2）水和食用油吸收的热量；（3）质量；种类；（4）摩擦力的大小与哪些因素有关；（5）1.8×10³．

点评 本题是探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关的实验，注意用好控制变量法；同时能熟练运用公式Q=cm△t进行相关计算．