Question

5．夏天中午海邊的沙子很熱但海水卻很涼；傍晚海邊的沙子較涼但海水卻叫暖和，對此，同學們提出如下猜想：可能是沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快．為了比較水和沙子吸熱本領的大小，小明和小華所在的兩探究小組都做了如圖所示的實驗：
（1）設計實驗方案時，需要確定以下控制的變量，你認為其中多余的是B
A．采用完全相同的加熱方式　　　　B．酒精燈里所加酒精量相同
C．取相同質量的水和沙子　　　　 D．盛放水沙子的容器相同
（2）水和沙子吸熱的多少是通過加熱時間來反映的（選填“溫度計示數”或“加熱時間”）．
（3）兩小組獲得的實驗結論分別是：①等質量的沙子和水升高相同的溫度，加熱沙子的時間短；②等質量的沙子和水加熱相同的時間，沙子的溫度上升得多．你認為上述結論能驗證實驗猜想的是①和②（選填“僅是①”、“僅是②”或“①和②”）．
（4）探究過程中也有部分同學提出猜想：可能是中午海水蒸發吸收熱量，所以溫度低；而沙子不蒸發，所以溫度高，你認為上述猜想是否正確錯誤（填“正確”或“錯誤”），理由：海水在晚上也蒸發而沙子不蒸發，照此推理晚上應該海水涼而沙子暖和，這與事實不符．

Answer 1

分析 （1）探究物質比熱容的大小需要控制的變量包括：吸收的熱量，不同物質的質量，加熱的時間和加熱的方式．
（2）實驗采用相同的酒精燈對其加熱，加熱時間越長，沙子和水吸收的熱量就多，因此實驗中用酒精燈加熱時間表示水和沙子吸熱的多少．
（3）沙子與水吸放熱能力的比較必須符合控制變量法的要求，注意結論所描述的條件是否嚴密，再確定結論能否驗證猜想．
（4）中午海水比沙子涼的主要原因是比熱容大造成的，而不是因為水蒸發吸熱，因為傍晚水同樣在蒸發吸熱，溫度卻要比沙子高．

解答 解：（1）用控制變量法進行探究，因為引起溫度變化的因素是吸熱的多少、物質的質量、加熱時間和方式，與酒精的多少無關，所以B選項多余，故選B．
（2）由于是相同的酒精燈加熱，即沙子和水在相同的時間內吸收的熱量相等，所以可以利用加熱時間的長短來反映物體吸收熱量的多少．
（3）“等質量的沙子和水升高相同的溫度，加熱沙子的時間短”，說明水的吸熱能力比沙子強．“等質量的沙子和水加熱相同的時間，沙子溫度上升得多”，同樣說明了水的吸熱能力比沙子強．因為均說明“沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快”，故兩條實驗結論均能驗證實驗猜想，故應選擇“①和②”．
（4）因為蒸發吸熱不是海水溫度低的主要原因，其主要原因是海水的比熱容大．比如傍晚時海水同樣在蒸發吸熱，其溫度卻比沙子高；海水在晚上也蒸發而沙子不蒸發，照此推理晚上應該海水涼而沙子暖和，這與事實不符，則該猜想是錯誤的．
故答案為：（1）B；（2）加熱時間；（3）①和②；（4）錯誤；海水在晚上也蒸發而沙子不蒸發，照此推理晚上應該海水涼而沙子暖和，這與事實不符．

點評 此題考查了我們對于實驗數據的分析能力，還一定注意應用控制變量法來考慮．我們要能夠根據相關的實驗數據得出需要的結論，并能夠將這些知識應用于生活．