Question

15．小明學習了燃料的熱值后，考慮到燃料燃燒放出的熱量會被水吸收，而水的比熱容已知．（注：燃料完全燃燒放出的熱量用Q_放=mq計算，其中，q表示燃料的熱值，m表示燃料的質量）．自己設計一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關系，他組裝了如圖所示的裝置進行實驗．
（1）為了保證實驗結論的可靠性，小明擇了兩套相同的裝置，在實驗中他還應控制：煤油和菜籽油的質量及燒杯中水的質量相同（選填“相同”或“不同”）．
（2）在確保實驗的可靠性的前提下進行實驗，實驗記錄如表所示．分析表中數據可得：煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是煤油．

燃料	加熱前的水溫/℃	燃料燃盡后水溫/℃
煤油	25	44
菜籽粙	25	34

（3）小明還想利用這種實驗方案測量出煤油和菜籽油的熱值的大小，那么小明還需要在裝置圖的基礎上補充的實驗儀器是：天平．利用此實驗方法計算出的熱值將比真實值偏小（填“偏大”或“偏小”），理由是：燃燒放出的熱會散失到空氣中，又或被燒杯等實驗裝置吸了熱，使Q_放大于Q_吸．

Answer 1

分析 本題主要考查利用控制變量法和轉換法設計實驗的能力，由于燃料的熱值不能直接測量，所以通過水溫升高的度數大小來體現燃料的熱值大小，又由于燃料燃燒釋放的熱量既與燃料的質量多少有關，又與燃料的熱值大小有關，所以在設計實驗時應控制質量相同．

解答 解：
（1）因燃料放出的熱量與燃料的熱值和質量有關，所以要探究煤油和菜籽油的熱值的大小關系，必須控制燃料的質量相等；由于水吸收熱量后升高的溫度受水的質量的影響，所以在實驗中還應控制水的質量相等；
（2）由圖表數據可知在燃料燃盡后甲杯中的水溫度升高得多，說明燃燒相同質量的燃料水吸收的熱量多，煤油放出的熱量多，所以煤油的熱值較大；
（3）要控制燃料的質量相等、水的質量相等，需要用天平來測量；
由于燃燒放出的熱會散失到空氣中，又或被燒杯等實驗裝置吸了熱，使Q_放大于Q_吸，所以利用此實驗方法計算出煤油和菜籽油的熱值比真實值要偏小些．
故答案為：（1）相同；（2）煤油；（3）天平；偏小；燃燒放出的熱會散失到空氣中，又或被燒杯等實驗裝置吸了熱，使Q_放大于Q_吸．

點評 本題是一道關于熱值的實驗探究題，知道熱值的意義；會用控制變量法和轉換法設計探究實驗是本題的解題關鍵．