Question

10．如圖甲，在探究“不同物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）某同學(xué)在兩個相同的燒杯中加入初溫相同、液面等高的水和煤油如圖甲所示（ρ_水＞ρ_煤油）．同組的同學(xué)立即指出了其中的問題，你認(rèn)為問題的所在是沒有控制水和煤油的質(zhì)量相等．
實(shí)驗(yàn)中選用相同電加熱器的目的是：使水和煤油在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等．
（2）糾正錯誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出了水和煤油溫度隨時(shí)間變化如圖乙所示．
①根據(jù)圖甲可判斷出a物質(zhì)是水．
②根據(jù)圖乙可判斷出a吸熱能力強(qiáng)，則冬季取暖應(yīng)選用物質(zhì)a（都選填a或b）．
（3）給質(zhì)量同為100g的液體甲和水加熱，它們的溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖丙所示，據(jù)此判斷液體甲的比熱容為A
A．2.1×10³ J/（kg•℃）
B．4.2×10³J/（kg•℃）
C．2.52×10³ J/（kg•℃）
D．條件不足，不能計(jì)算．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，為了增加實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，需要采用控制變量法，即保持水的初溫、環(huán)境因素、水的質(zhì)量不變等；相同的電加熱器在相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量相同；
（2）水與煤油相比，水的比熱容更大，吸熱能力更強(qiáng)，吸收相同的熱量，溫度變化更小，根據(jù)乙圖分析即可；
（3）由題知物質(zhì)甲和水質(zhì)量相同，升高的溫度相同時(shí)水吸收的熱量是物質(zhì)甲吸收熱量的2倍．根據(jù)吸熱公式Q=c_吸m△t判斷兩物質(zhì)的比熱容之間的關(guān)系，從而得出物質(zhì)甲的比熱容．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)課題是探究不同物質(zhì)的吸熱能力，所以要保持水和煤油的質(zhì)量相同，而題目中是在兩個相同的燒杯中加入液面等高的水和煤油，沒有控制水和煤油的質(zhì)量相等；
選用相同的電加熱器目的是：使水和煤油在相同時(shí)間內(nèi)吸收相同的熱量；
（2）①水和煤油相比，水的比熱容較大，同樣受熱的情況下，溫度變化較慢，由乙圖知，a為水，b為煤油；
②若相同質(zhì)量的a和b升高相同的溫度，a吸收熱量更多，a的吸熱能力更強(qiáng)；所以冬季取暖應(yīng)選用的物質(zhì)是a；
（3）由圖象可知：用兩個相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水加熱，水溫度升高60℃需要20min，物質(zhì)甲溫度升高60℃需要10min．
所以質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水升高相同的溫度需要吸收的熱量關(guān)系為：Q_水吸=2Q_甲吸．
由熱量計(jì)算公式Q=cm△t得：c=$\frac{Q}{m△t}$，
所以c_水=2c_甲．
又因?yàn)閏_水=4.2×10³J/（kg•℃），
所以c_甲=2.1×10³J/（kg•℃），
故選A．
故答案為：（1）沒有控制水和煤油的質(zhì)量相等；吸收的熱量相等；（2）①水；②a；a；（3）A．

點(diǎn)評 本題考查了不同物質(zhì)吸熱能力與什么因素有關(guān)，及能夠利用控制變量法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，本題同時(shí)考查了學(xué)生對圖象的分析能力．