Question

小明猜想“液體的密度ρ越大，其比熱容c也越大”．他查到了一些液體的密度值 如下表．
由于不知道表中各種液體之間比熱容的大小關(guān)系，需要用實(shí)驗(yàn)方法得到．

物質(zhì)	密度ρ/kg?m-3	物質(zhì)	密度ρ/kg?m-3
水	1.0×103	柴油	0.8×103
煤油	0.8×103	汽油	0.71×103
植物油	0.9×103	酒精	0.8×103

實(shí)驗(yàn)器材：
鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、細(xì)線、火柴、燒杯、秒表、天平和砝碼（以上每一種器材數(shù)量足夠、規(guī)格相同）；火焰相同的酒精燈若干；密度表中所給出的各種液體足量．實(shí)驗(yàn)中，小明選取的三種液體分別是煤油、植物油和水．
（1）請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)要求：
a．實(shí)驗(yàn)原理是：

 

．
b．實(shí)驗(yàn)中你準(zhǔn)備測(cè)量哪個(gè)物理量來(lái)間接知道液體的比熱容大�。�
c．實(shí)驗(yàn)中要控制的變量是：液體的質(zhì)量和

 

．
d．實(shí)驗(yàn)中，怎樣操作才能使燒杯在單位時(shí)間內(nèi)吸收的熱量都相等？
（2）如果測(cè)量的結(jié)果與小明的猜想相矛盾，則測(cè)出的三個(gè)物理量大小關(guān)系會(huì)有很多種，請(qǐng)寫(xiě)出其中一種．

 

．
（3）如果小明選取煤油、酒精和水這三種液體做實(shí)驗(yàn)，會(huì)存在哪些問(wèn)題？

Answer 1

分析：（1）要測(cè)量液體的比熱容，根據(jù)c=

Q

m△t

測(cè)出液體吸收的熱量、液體的質(zhì)量和液體升高的溫度；
實(shí)驗(yàn)時(shí)控制液體的質(zhì)量和液體吸收的熱量，通過(guò)液體升高的溫度來(lái)判斷液體的比熱容；
要保證單位時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等，可以使用同一熱源；
（2）小明的猜想是比熱容和物質(zhì)的密度有關(guān)．密度越大，比熱容越大或者密度越小，比熱容越小；比熱容的大小是通過(guò)溫度變化值的大小來(lái)體現(xiàn)出來(lái)的；
（3）要探究比熱容和密度的關(guān)系，就要選用密度不同的物質(zhì)，而酒精和煤油的密度是相同的，即使比熱容不同，也不能得出比熱容和密度有關(guān)的結(jié)論．

解答：解：（1）a、物質(zhì)的比熱容可以通過(guò)c=

Q

m△t

計(jì)算出來(lái)；
b、測(cè)量物質(zhì)的比熱容就要測(cè)出：液體吸收的熱量、液體的質(zhì)量和液體升高的溫度．可以通過(guò)液體升高的溫度來(lái)反映物質(zhì)比熱容的大小；
c、要通過(guò)液體升高的溫度來(lái)反映物質(zhì)的比熱容，就要控制液體的質(zhì)量和液體吸收的熱量；
d、要控制燒杯在單位時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等，可以使用同一熱源（酒精燈的火焰和燒杯底部的距離相等）保證單位時(shí)間內(nèi)放出相同的熱量；
（2）比熱容的大小是通過(guò)液體升高的溫度來(lái)體現(xiàn)出來(lái)的，根據(jù)公式c=

Q

m△t

，吸收的熱量和質(zhì)量相同時(shí)，比熱容小的升高溫度大；只要舉出升高的溫度與密度無(wú)關(guān)就行；
（3）要探究比熱容和密度的關(guān)系，就要采用密度不同的物質(zhì)，但酒精和煤油的溫度密度是相等的；另外酒精是燃料，不能用火焰來(lái)加熱．
故答案為：
（1）a、c=

Q

m△t

；
b、溫度的變化值△t；
c、液體吸收的熱量；
d、調(diào)整鐵架臺(tái)上放燒杯的鐵圈的高度，使酒精燈的火焰和燒杯底部的距離相等；
（2）△t_煤油=△t_植物油=△t_水；
（3）①酒精和煤油的密度相等．②酒精易燃，不能用火焰加熱．

點(diǎn)評(píng)：此題考查的是我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和靈活應(yīng)用Q=cm△t的能力，以及控制變量法的應(yīng)用；
這種類(lèi)型的題目是中考的一個(gè)熱點(diǎn)，需要引起注意．