Question

15．如圖1所示為同學們探究“水和沙石的吸熱能力”的實驗裝置．分別用相同的裝置給水和沙石加熱，得到了部分實驗數據如表．

加熱時間t/s		0	30	60	90	120
溫度T/℃	水	20	23	30	39	55
	沙石	20	26	35	47	68

（1）分析表中信息可知，同學們在準備實驗材料時，需要控制相同的物理量是初溫和質量，實驗中需要控制相同的物理量是加熱時間相同．
（2）根據表中的信息，可以得出的實驗結論是水的吸熱能力比沙石強．
（3）在得出了比熱容的概念后，小明查比熱容表發現c_水=4.2×10³J/（kg•℃），c_冰=2.1×10³J/（kg•℃），請你通過分析說明圖2中哪個圖象可以正確的描述冰的熔化過程由c=$\frac{Q}{m△t}$得，△t=$\frac{Q}{cm}$，冰熔化成水質量不變，加熱時間（吸收熱量）相同，水的溫度變化更慢，所以甲圖正確．

Answer 1

分析 （1）探究“比較不同物質的吸熱能力”實驗時，需利用控制變量法進行探究，控制物質的初溫和質量，實驗過程中需控制其吸收相同的熱量；
（2）分析表中數據，結合熱量計算公式得出結論；
（3）冰熔化時，溫度升高，熔點為0℃，同時水的比熱容大于冰的比熱容，熔化為水后，溫度變化變慢，據此選出正確的圖象．

解答 解：（1）在準備實驗材料時，需要控制的物理量是物質的初溫和質量，實驗中需要控制吸收的熱量相同，而加熱時間反應物質吸收熱量的多少，因此實驗中要控制加熱時間相同；
（2）分析表中數據，質量相同的水和沙石加熱相同的時間，沙石的溫度變化較快，若升高相同的溫度，水要加熱更長的時間，可知水要吸收更多的熱量，可得出的結論為：水的吸熱能力比沙石強；
（3）冰熔化成水質量不變，由c=$\frac{Q}{m△t}$得，△t=$\frac{Q}{cm}$，質量相同的水和冰吸收相同的熱量，因為水的比熱容大于冰的比熱容，所以水升高溫度比冰升高溫度緩慢，故甲正確．
故答案為：（1）初溫和質量；加熱時間相同；（2）水的吸熱能力比沙石強；
（3）由c=$\frac{Q}{m△t}$得，△t=$\frac{Q}{cm}$，冰熔化成水質量不變，加熱時間（吸收熱量）相同，水的溫度變化更慢，所以甲圖正確．

點評 本題是探究比較不同物質的吸熱能力的實驗，利用了控制變量法進行研究．控制變量法就是在研究和解決問題的過程中，對影響事物變化規律的因素和條件加以人為控制，只改變某個變量的大小，而保證其它的變量不變，最終解決所研究的問題．