聚焦探究物質(zhì)吸熱能力實(shí)驗(yàn)

季小亭 李?lèi)?ài)華

例1 （2021·遼寧·沈陽(yáng)）在探究“不同物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1甲、乙所示。

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)取（選填“質(zhì)量”或“體積”）相同的甲、乙兩種液體，分別倒入相同的燒杯中，使用規(guī)格 （選填“相同”或“不同”）的電加熱器加熱。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)（選填“升高的溫度”或“加熱時(shí)間”）來(lái)比較甲和乙兩種液體吸收熱量的多少。

（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，（選填“甲”或“乙”）液體的吸熱能力強(qiáng)。如果要在甲、乙兩種液體中選擇一種液體作為冷卻劑，你認(rèn)為（選填“甲”或“乙”）液體較為合理。

（3）圖1丙中①是乙加熱時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象，如果將初溫相同的乙物質(zhì)質(zhì)量增加到原來(lái)的2倍，不考慮熱損失，用相同的加熱器加熱，再繪制出一條溫度隨時(shí)間變化的圖象，則為圖中的第 （選填“①”“②”或“③”）條。

解析：（1）用相同的電加熱器加熱，液體在相同時(shí)間吸收熱量相等，故用加熱時(shí)間反映吸熱多少。（2）吸收相同熱量，甲升高的溫度小于乙升高的溫度，所以甲物質(zhì)的吸熱能力強(qiáng)，故選甲作冷卻液較為合理。（3）根據(jù)題中關(guān)鍵詞“初溫相同的乙物質(zhì)質(zhì)量增加到原來(lái)的2倍”，用相同的熱源加熱，則升溫會(huì)變慢。

答案：（1）質(zhì)量 相同 加熱時(shí)間 （2）甲 甲 （3）③

點(diǎn)評(píng)：找準(zhǔn)關(guān)鍵詞確定實(shí)驗(yàn)方法是解題的基礎(chǔ);熟練分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找到規(guī)律是解決問(wèn)題的突破口。

例2 （2021·湖北·黃石）某興趣小組為了比較水和煤油的吸熱能力，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：

（1）提出問(wèn)題：烈日炎炎的夏季，白天海灘上的沙子熱得燙腳，但海水卻非常涼爽;傍晚太陽(yáng)西落，沙子很快涼了下來(lái)，但海水卻仍然暖暖的。同樣的日照條件，為什么不同物質(zhì)的溫度不一樣呢？

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。

①除了圖中所給的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要的測(cè)量工具有天平（或量筒）和;②本實(shí)驗(yàn)的主要探究方法是法和轉(zhuǎn)換法。

（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：該興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟，其中存在錯(cuò)誤的是（）。

A. 在兩個(gè)同樣的試管中分別裝入等體積的水和煤油

B. 用溫度計(jì)測(cè)量這兩種液體的初溫，發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)示數(shù)相同

C. 把兩個(gè)試管同時(shí)放入同一燒杯中加熱（如圖2所示），且加熱相同的時(shí)間

D. 用溫度計(jì)測(cè)出兩種液體的末溫，發(fā)現(xiàn)兩溫度計(jì)的示數(shù)不相同

（4）數(shù)據(jù)分析：改正錯(cuò)誤后，下圖是該興趣小組繪制的“吸收熱量—時(shí)間”和“溫度—時(shí)間”圖象，能正確描述這兩種液體真實(shí)情況的圖象是（）。

A? B C? ? D

（5）拓展應(yīng)用：已知在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水、煤油的沸點(diǎn)分別為100 ℃、90 ℃。如圖2所示，如果燒杯中的水已沸騰，則關(guān)于兩試管中液體的沸騰情況，下列判斷正確的是（）。

A.水、煤油都沸騰? ? ? ? B.水、煤油都不沸騰

C.水沸騰，煤油不沸騰 D.水不沸騰，煤油沸騰

解析：（1）探究不同物質(zhì)吸熱能力實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方法為控制變量法和轉(zhuǎn)換法。

（2）轉(zhuǎn)換法體現(xiàn)在用相同的熱源加熱，用加熱時(shí)間反映吸熱多少，而測(cè)量加熱時(shí)間需用秒表。

（3）實(shí)驗(yàn)中須保持水和煤油的質(zhì)量、初溫相同，容器、加熱方式、加熱時(shí)間等相同，這里考查的易錯(cuò)點(diǎn)為，控制的是液體質(zhì)量而不是體積。

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，放在同一個(gè)燒杯中加熱，所以加熱時(shí)間相同即吸熱相同，故A、B不符合題意;又因水的比熱容較大，升溫慢，故C符合題意。

（5）試管內(nèi)水達(dá)到沸點(diǎn)但不能從外界吸熱，所以水不能沸騰，煤油則能。故D符合題意。

答案：（2）① 秒表? ? ② 控制變量? ? （3） A? ? （4） C? ? （5） D

點(diǎn)評(píng)：熟知實(shí)驗(yàn)過(guò)程、了解實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)是解題關(guān)鍵。

（作者單位：江蘇省阜寧縣明達(dá)初級(jí)中學(xué)）