Question

17．小明在學(xué)習(xí)“物質(zhì)的比熱容”時(shí)，取相同質(zhì)量的水和沙子，用相同的酒精燈加熱，測(cè)得它們升高的溫度如表，并在圖乙中作出沙子升高的溫度隨時(shí)間變化的圖線．

加熱時(shí)間/min		2	4	6	8	10
升高的溫度/℃	水	3	18	33	48	58
	沙子	10	65	85	165	210

（1）用溫度計(jì)測(cè)量水的初溫如圖甲所示，其讀數(shù)為18℃．
（2）實(shí)驗(yàn)中選用相同的酒精燈加熱，可以認(rèn)為相同時(shí)間內(nèi)水和沙子吸收的熱量相同．
（3）請(qǐng)利用表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出表示沙子升高的溫度隨時(shí)間變化規(guī)律的圖線．
（4）仔細(xì)觀察記錄數(shù)據(jù)并分析；
一開始的2分鐘，水和沙子升溫都很慢，其主要原因是鐵圈、石棉網(wǎng)、容器要吸熱，后來水和沙子才從容器底部吸熱；
4分鐘-6分鐘時(shí)，水溫上升正常而沙子升溫突然變慢，其主要原因是沙子子未攪拌，受熱不勻；
最后8分鐘到10分鐘，水和沙子升溫都逐漸減慢主要原因是_水和沙子溫度升高后與環(huán)境溫差越大向空氣散熱越快，故升溫變慢；
（5）小明再用50g水和100g水做實(shí)驗(yàn)，以吸收的熱量Q為縱坐標(biāo)，升高的溫度△t為橫坐標(biāo)，分別畫出50g水和100g水的Q-△t圖象．它們都是過原點(diǎn)的直線，即Q=k△t．進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)這兩條直線的k值與對(duì)應(yīng)水的質(zhì)量之比相等．

Answer 1

分析 （1）使用溫度計(jì)測(cè)量液體溫度時(shí)，先要弄清楚溫度計(jì)的量程和分度值，讀數(shù)時(shí)視線與液柱最高處所對(duì)刻度相垂直，并注意區(qū)分溫度是零上還是零下．
（2）為了使水和沙子在相同時(shí)間吸收相同的熱量，實(shí)驗(yàn)中，要用兩個(gè)火焰相同的酒精燈，分別給水和沙子加熱；
（3）在圖象中找出表格中的數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后用平滑的曲線連接；
（4）分析加熱的實(shí)際情況判斷溫度變化特點(diǎn)的原因；
（5）根據(jù)Q=cm△t可知，Q=k△t中的k=cm，據(jù)此推導(dǎo)得出結(jié)論．

解答 解：（1）由圖知：溫度計(jì)的分度值為1℃；“20”在“10”的上方，液柱最高處在兩者之間，所以顯示的溫度高于0℃，為18.0℃．
（2）小杰選用了兩個(gè)火焰相同的酒精燈，分別給水和沙子加熱，這樣做的目的是使水和沙子在相同時(shí)間吸收相同的熱量；
（3）水升高的溫度隨時(shí)間變化規(guī)律的圖線如圖：

（4）由于開始鐵圈、石棉網(wǎng)、容器要吸熱，后來水和沙子才從容器底部吸熱，所以一開始的2分鐘，水和沙子升溫都很慢；
4分鐘-6分鐘時(shí)，此時(shí)鐵圈、石棉網(wǎng)、容器溫度都已正常，水吸熱對(duì)流升溫，而沙子沒有攪拌，不能形成對(duì)流，所以沙子的溫度變化突然減慢；
最后8分鐘到10分鐘，水和沙子的溫度都已很高，此時(shí)向外界散熱也加快，所以升溫都逐漸減慢；
（5）根據(jù)Q=cm△t可知，Q=k△t中的k=cm，則有k₁=cm₁，k₂=cm₂，
因?yàn)?\frac{{k}_{1}}{{k}_{2}}$=$\frac{c{m}_{1}}{c{m}_{2}}$，所以$\frac{{k}_{1}}{{k}_{2}}$=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$，即這兩條直線的k值與對(duì)應(yīng)水的質(zhì)量之比相等．
故答案為：（1）18；（2）吸收的熱量；（4）鐵圈、石棉網(wǎng)、容器要吸熱，后來水和沙子才從容器底部吸熱；沙子子未攪拌，受熱不勻；水和沙子溫度升高后與環(huán)境溫差越大向空氣散熱越快，故升溫變慢；（5）質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是溫度計(jì)的使用方法、比較物質(zhì)吸熱能力的方法，繪圖能力、以及對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析能力，我們要能夠根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出我們需要的知識(shí)，并能夠?qū)⑦@些知識(shí)應(yīng)用于生活，以及物理實(shí)驗(yàn)中常常采用控制變量法，屬于中考中的常見題型．