Question

6．由于怕飯菜太燙，來不及冷卻而影響小明的早餐，媽媽總是很早就起床了為了讓媽媽多睡一會(huì)兒，小明就想找到一種讓物體快速冷卻的方法．為此小明進(jìn)行如下探究：
小明注意到媽媽是把飯菜放在空氣中冷卻的，而廚房中適合用來冷卻的另一種物質(zhì)就是水．水和空氣哪個(gè)的導(dǎo)熱性能好呢？
為此小明用兩個(gè)相同的牛奶瓶，都裝入熱牛奶，一個(gè)放在溫度與室溫相同的水中，另一個(gè)就放在空氣中，為了盡量減少其他因素的影響，他把兩個(gè)瓶都用木塊墊起來，放在同一個(gè)桌面上，如圖所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)他每隔一定的時(shí)間記錄一次甲、乙兩溫度計(jì)的示數(shù)，得到的數(shù)據(jù)如表：

時(shí)間/min	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
甲的示數(shù)/℃	80	65	53	42	34	33	33	33	33	33
乙的示數(shù)/℃	80	70	61	53	46	40	35	33	33	33

（1）從表格中的數(shù)據(jù)可知空氣環(huán)境的溫度約為33℃，對(duì)甲、乙兩個(gè)瓶中的牛奶，小明要控制它們哪些量相同？質(zhì)量和初溫（至少填一個(gè)）
（2）小明通過實(shí)驗(yàn)，得到的正確結(jié)論是什么？放在水中冷卻比在空氣中冷卻效果要好．
（3）進(jìn)一步分析表中甲的示數(shù)，小明又發(fā)現(xiàn)，在冷卻過程中，牛奶冷卻的快慢前后并不一致，是越來越慢的．
（4）如果有一天你要喝一杯奶茶，可以有兩種方法供你選擇：
①先將滾燙的熱茶冷卻5min，然后加一匙冷牛奶；
②先將一匙冷牛奶加進(jìn)滾燙的熱茶中，然后冷卻5min；
結(jié)合本次探究，你認(rèn)為方法①的冷卻效果更好．

Answer 1

分析 控制變量法是讓某一個(gè)相關(guān)因素發(fā)生變化，觀察其對(duì)結(jié)果的影響．
影響牛奶降低溫度的因素很多，比如牛奶的質(zhì)量、初溫等等．
根據(jù)表格數(shù)據(jù)，如果溫度計(jì)溫度越低，說明冷卻效果越好．
物體進(jìn)行熱傳遞時(shí)，熱量傳遞的速度與兩個(gè)物體溫度差有關(guān)，溫度差越大，熱量傳遞的越快．
圖中所給裝置優(yōu)點(diǎn)很多，比如可以使高溫物體各個(gè)部位都與水接觸，方便均勻冷卻；落水經(jīng)過冷卻塔后，溫度降低，可以重新對(duì)高溫物體起到良好的冷卻作用

解答 解：（1）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)溫度為33℃時(shí)，兩溫度計(jì)不再變化，故環(huán)境溫度為33℃；與牛奶降溫的因素很多，但只能保證其中一個(gè)發(fā)生改變，所以需要讓質(zhì)量和初溫相同．
（2）通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，相同時(shí)間內(nèi)，水中浸泡的牛奶溫度較低，說明放在水中冷卻比在空氣中冷卻效果要好．
（3）當(dāng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)牛奶降溫的速度逐漸變慢，就是指冷卻速率變慢．這是由于隨著牛奶溫度下降，周圍水的溫度在升高，使牛奶冷卻的速度變慢了．
（4）熱水和環(huán)境溫差越大，熱水降溫越快，所以當(dāng)熱奶茶和環(huán)境溫度差越大時(shí)先冷卻，然后再放入適量冷牛奶，故①的冷卻效果更好．
故答案為：
（1）33℃；質(zhì)量和初溫．
（2）放在水中冷卻比在空氣中冷卻效果要好．
（3）慢．
（4）①．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)熱傳遞現(xiàn)象的理解能力，同時(shí)結(jié)合物理知識(shí)，要求對(duì)所給裝置進(jìn)行具體分析．