Question

14．在“探究水和煤油比熱容大小”的實驗中：

（1）小強和小明用一套器材做加熱水和煤油的實驗，如圖甲所示．在組裝器材時應先調節A（A/B）的高度，調節它的高度是為了用酒精燈外焰加熱．
（2）組裝好器材，他們先后在同一個燒杯中稱出質量相等的水和煤油，分別用同一個酒精燈進行加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，加熱相同的時間，比較水和煤油升高的高度，得出結論．要完成該實驗，除圖甲所示器材外，還需要的一個測量工具是秒表．
（3）在對實驗進行反思時，他們認為原方案有需要兩次加熱耗時長等缺點，因此改進方案并設計了圖乙所示的裝置．與原方案相比，該方案除克服了上述缺點外還具有的優點是①用“水浴法”，受熱更均勻，不需攪拌．②兩實驗同時進行，便于同時比較水和煤油升溫快慢．③原方案兩次加熱，酒精燈火焰不易控制完全相同，現方案同一熱源加熱確保相同時間內熱量相等（其它合理答案也可）（答出一個即可）．
（4）它們在相同時間內升溫不同的原因是吸熱本領不同．
（5）下列現象可用比熱容知識來解釋的是C．
A．夏天在教室灑水，感到涼爽
B．金屬勺裝有塑料手柄
C．沙漠地區晝夜溫差較大．

Answer 1

分析 （1）組裝實驗儀器是實驗中的一個重要環節，應從最優化的角度去考慮，避免重復調整．
（2）（4）實驗需要測量水與煤油的加熱時間，需要用到秒表；我們使用相同的酒精燈（或加熱器）通過加熱時間的長短來比較吸熱多少，這種方法叫轉化法．
比較物質吸熱能力的2種方法：
①使相同質量的不同物質升高相同的溫度，比較吸收的熱量（即比較加熱時間），吸收熱量多的吸熱能力強
②使相同質量的不同物質吸收相同的熱量，比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強；
（3）分析圖示實驗，根據圖示實驗裝置分析答題．
（5）根據△t=$\frac{Q}{cm}$，吸收或放出相同的熱量，比熱容小的溫度變化明顯；

解答 解：
（1）組裝實驗儀器時，應根據酒精燈及其火焰的高度先固定圖中的A的高度，使酒精燈的外焰正好能給燒杯加熱，然后再固定圖中的B部分，這樣可以避免重復調整；
（2）在同一個燒杯中稱出質量相等的水和煤油，分別加熱相同的時間，比較水和煤油升高的溫度，得出結論．實驗中需要測量水與煤油的加熱時間，需要用到秒表；
（3）①用“水浴法”，受熱更均勻，不需攪拌．②兩實驗同時進行，便于同時比較水和煤油升溫快慢．③原方案兩次加熱，酒精燈火焰不易控制完全相同，現方案同一熱源加熱確保相同時間內熱量相等（其它合理答案也可）；
（4）它們在相同時間內升溫不同的原因是因為吸熱本領不同．
（5）由于沙子的比熱容較小，沙子受陽光照射時升溫快，日落后沙子降溫快，因此沙漠地區晝夜溫差較大，
故答案為：（1）A；用酒精燈外焰加熱；（2）升高的溫度；秒表；（3）①用“水浴法”，受熱更均勻，不需攪拌．②兩實驗同時進行，便于同時比較水和煤油升溫快慢．③原方案兩次加熱，酒精燈火焰不易控制完全相同，現方案同一熱源加熱確保相同時間內熱量相等（其它合理答案也可）；
（4）吸熱本領不同；（5）C．

點評 本題探究水和煤油比熱容大小，考查器材的調試、注意事項、測量工具、比較吸熱能力的方法、控制變量法和轉換法的運用及對實驗的評估能力．