Question

5．小亮班的同學(xué)想探究“在升高相同溫度的情況下，一定質(zhì)量的液體吸收熱量的多少與物質(zhì)的種類是否有關(guān)”．經(jīng)討論他們制定了如下計(jì)劃：讓一定質(zhì)量的液體升高相同的溫度，然后比較它們吸收熱量的多少．
（1）實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了兩個(gè)規(guī)格相同的電加熱器，兩個(gè)相同的酒精燈，兩個(gè)相同的燒瓶、兩支溫度計(jì)、手表、鐵架臺(tái)、適量的水和煤油．為了完成實(shí)驗(yàn)，還需要的儀器是天平．
（2）為了完成實(shí)驗(yàn)，在兩個(gè)相同的燒杯中應(yīng)加入初溫相同、質(zhì)量相同的水喝煤油（ρ_水＞ρ_煤油）．在提供的熱源中，大家一致認(rèn)為選用兩個(gè)相同的電加熱器比較合理，理由是相同的電加熱器，加熱時(shí)間相同時(shí)，能更加準(zhǔn)確的保證水和煤油在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等．．
（3）同學(xué)們按如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中3個(gè)小組記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)組別	液體	質(zhì)量/g	初溫/℃	末溫/℃	加熱時(shí)間/min
1組	水	100	25	40	6′45″
	煤油	100	25	40	3′15″
2組	水	100	25	40	5′50″
	煤油	100	25	40	2′50″
3組	水	200	25	40	13′30″
	煤油	200	25	40	6′30″

通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他們得出的結(jié)論是在升高相同溫度的情況下，一定質(zhì)量的液體吸收熱量的多少與物質(zhì)的種類有關(guān)．．
（4）實(shí)驗(yàn)室給各小組準(zhǔn)備的電加熱器是相同的，使一樣多的水（或煤油）升高相同的溫度，加熱時(shí)間應(yīng)該相同．但1、2兩組的同學(xué)在交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)卻發(fā)現(xiàn)，第1組的加熱時(shí)間較長(zhǎng)，其原因是兩組分別將電加熱器連接到電路中工作時(shí)，通過(guò)的電流不同，從而使電加熱器在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量不相等．

Answer 1

分析 （1）可依據(jù)本實(shí)驗(yàn)的探究目的“在升高相同溫度的情況下，一定質(zhì)量的液體吸收熱量的多少與物質(zhì)的種類是否有關(guān)”分析所缺少的到測(cè)量?jī)x器；
（2）①可根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的研究方法“控制變量法”分析所需控制變量；②在實(shí)驗(yàn)中所選儀器是為保證控制變量；
（3）可根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，找出規(guī)律得出結(jié)論；
（4）加熱器是根據(jù)電流熱效應(yīng)工作的，可根據(jù)焦耳定律解釋加熱時(shí)間不一樣的原因．

解答 解：（1）為保證實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹霸谏�高相同溫度的情況下，一定質(zhì)量的液體吸收熱量的多少與物質(zhì)的種類是否有關(guān)”，所取水和煤油質(zhì)量要相等，因此缺少了測(cè)量質(zhì)量的儀器天平；
（2）實(shí)驗(yàn)用“控制變量法”除了要保證水和煤油的初溫相同外，還要保證水和煤油的質(zhì)量也相等；
用酒精燈加熱，易受到火焰的大小，所使用燈焰的位置等的影響，所以要準(zhǔn)確的控制物體在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同，選擇兩個(gè)規(guī)格相同的電加熱器．
（3）分析表格三組數(shù)據(jù)可知，當(dāng)質(zhì)量、升高溫度相同時(shí)，加熱器給水和煤油加熱的時(shí)間是不一樣的，也就是說(shuō)，水和煤油吸收的熱量是不一樣的．從而可以得出：“在升高相同溫度的情況下，一定質(zhì)量的液體吸收熱量的多少與物質(zhì)的種類有關(guān)”的結(jié)論．
（4）1、2兩組所用電加熱器相同，但對(duì)液體的加熱時(shí)間不一樣，根據(jù)公式Q=I²Rt，可以判斷出兩組實(shí)驗(yàn)中通過(guò)加熱器的電流不同（實(shí)驗(yàn)時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片的位置不同）．
故答案為：（1）天平；
（2）質(zhì)量；相同的電加熱器，加熱時(shí)間相同時(shí)，能更加準(zhǔn)確的保證水和煤油在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等；（3）在升高相同溫度的情況下，一定質(zhì)量的液體吸收熱量的多少與物質(zhì)的種類有關(guān)；
（4）兩組分別將電加熱器連接到電路中工作時(shí)，通過(guò)的電流不同，從而使電加熱器在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量不相等

點(diǎn)評(píng) 利用控制變量法研究研究物體溫度升高吸收熱量與質(zhì)量、物質(zhì)的種類的關(guān)系是探究比熱容實(shí)驗(yàn)常用方法與知識(shí)．