Question

2．小偉等幾位同學(xué)結(jié)伴到海邊游玩，他們發(fā)現(xiàn)，中午海邊的沙子熱，海水卻很涼；傍晚海的沙子涼，海水卻比較暖和．對(duì)此，同學(xué)們提出如下猜想：可能是因?yàn)樯匙游鼰嵘郎鼗蚍艧峤禍囟急人�快．他們分成兩個(gè)探究小組來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證此猜想．
（1）他們?cè)趯?shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了火柴、酒精燈、燒杯、沙子、水、攪拌棒、天平、鐵架臺(tái)和石棉網(wǎng)，除此之外，還需要天平、溫度計(jì)．實(shí)驗(yàn)時(shí)使用攪拌棒的作用是受熱均勻．
（2）請(qǐng)你為他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一個(gè)表格用以填實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
（3）兩小組獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論分別是：
①等質(zhì)量的沙子和水升高相同的溫度時(shí)，加熱沙子的時(shí)間短；
②等質(zhì)量的沙子和水解熱相同的時(shí)間，沙子的溫度上升的多；
你認(rèn)為上述結(jié)論能驗(yàn)證猜想的是①和②．（選填“①”、“②”或“①和②”）
（4）探究過(guò)程中也有部分同學(xué)提出：可能是中午海水蒸發(fā)吸收熱量，所以溫度低；而沙子不蒸發(fā)，所以溫度高．你認(rèn)為上述猜想是否正確？請(qǐng)說(shuō)明理由．不正確；晚上海水仍在蒸發(fā)，而沙子不蒸發(fā)；由此推斷，此時(shí)應(yīng)沙子較暖和，海水涼，與事實(shí)不符．

Answer 1

分析 （1）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)在研究的是沙子與水吸熱放熱的情況，因此，天平和溫度計(jì)是必不可少的測(cè)量?jī)x器．同時(shí)，為了加熱均勻應(yīng)使用攪棒進(jìn)行攪拌；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格；
（3）沙子與水吸放熱能力的比較必須符合控制變量法的要求，注意結(jié)論所描述的條件是否嚴(yán)密，再確定結(jié)論能否驗(yàn)證猜想；
（4）我們知道，海水的晝夜溫差小，是由于水的比熱容比砂石的比熱容大，不是由于海水蒸發(fā)吸熱所致，因此可通過(guò)舉反例來(lái)推翻這部分同學(xué)的猜想．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中要想定量分析必須要測(cè)量沙子和水的溫度，因此，還需要的測(cè)量工具是天平和溫度計(jì)．為了使沙子能均勻受熱，因使用攪拌棒進(jìn)行攪拌；
（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格如表所示：

物質(zhì)	質(zhì)量m/g	初始溫度t1/℃	最后溫度t2/℃	升高溫度△t/℃
水
沙子

（3）“等質(zhì)量的沙子和水升高相同的溫度，加熱沙子的時(shí)間短”，說(shuō)明水的吸熱能力比沙子強(qiáng)．“等質(zhì)量的沙子和水加熱相同的時(shí)間，沙子溫度上升得多”，同樣說(shuō)明了水的吸熱能力比沙子強(qiáng)．因?yàn)榫�說(shuō)明“沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快”，故兩條實(shí)驗(yàn)結(jié)論均能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)猜想，故應(yīng)選擇“①和②”．
（4）海水蒸發(fā)吸熱，在白天和晚上都會(huì)進(jìn)行；如果猜想正確，那么無(wú)論白天、晚上，都會(huì)因海水的蒸發(fā)吸熱導(dǎo)致其溫度較低，顯然與事實(shí)不符．
故答案為：（1）天平；溫度計(jì)；受熱均勻；
（2）見(jiàn)上表；
（3）①和②；
（4）不正確；晚上海水仍在蒸發(fā)，而沙子不蒸發(fā)；由此推斷，此時(shí)應(yīng)沙子較暖和，海水涼，與事實(shí)不符．

點(diǎn)評(píng) 本題的探究實(shí)際上是對(duì)沙子和水吸放熱能力的比較，而物質(zhì)吸放熱能力是用比熱容來(lái)量度的，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，影響的量較多，有質(zhì)量、加熱時(shí)間、升高溫度等，因此，要注意結(jié)論的嚴(yán)密性．