Question

19．為了比較不同物質(zhì)的吸熱本領是否相同，小明選取了如圖1所示器材進行實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如表：

物質(zhì)	質(zhì)量/g	升溫10℃所需時間/s	升溫20℃所需時間/s	升溫30℃所需時間/s
沙子	30	64	89	124
水	30	96	163	220

（1）為完成該實驗，除圖中使用的器材外，還需要的測量工具有溫度計、秒表和天平．
（2）分析表中的實驗數(shù)據(jù)可知：質(zhì)量相等的水和沙子，升高相同溫度時，水吸收的熱量大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）沙子吸收的熱量．這說明水的吸熱本領大些．
（3）小華看了小明的實驗方案和器材后，建議小明把沙子換成食用油，你能說出這樣做的優(yōu)點嗎？食用油較沙子受熱均勻
（4）如圖2，是課本《16.4  科學探究：電流的熱效應》一節(jié)中所提供的實驗方案，其實這一方案經(jīng)過適當?shù)母膭樱�完全可以用來完成本實驗的探究，請你指出其中需要改動的地方�?br />改動一：將一個容器中的煤油換成等質(zhì)量的食用油
改動二：容器內(nèi)換成兩根阻值大小相等的電阻絲

Answer 1

分析 （1）（2）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(zhì)吸熱能力的2種方法：
①使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)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(zhì)量的不同物質(zhì)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）從兩種物質(zhì)易受熱均勻角度考慮；
（4）分析圖2電路的連接，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律、焦耳定律，根據(jù)比較物質(zhì)吸熱能力的第2種方法結合轉換法分析回答．

解答 解：（1）根據(jù)控制變量法，要控制水和沙子的質(zhì)量相同，故要到天平；
（2）分析表中的實驗數(shù)據(jù)可知：質(zhì)量相等的水和沙子，升高相同溫度時，水加熱時間長，故水吸收的熱量大于沙子吸收的熱量．這說明水的吸熱本領大些；
（3）液體加熱后既可發(fā)生熱傳導也可發(fā)生對流現(xiàn)象，即下面加熱的部分，受熱膨脹，密度減小，上面溫度低密度大的過來填補，再加上攪拌器的攪拌，液體受熱較為均勻，能正確反應吸熱后物質(zhì)的升溫情況，固體的沙子則不能發(fā)生對流，只能依靠熱傳導，沙子因為固體有流動性，用攪拌器攪拌不易起到這個作用，導致受熱不均勻，不能正確反應吸熱后的升溫情況，故建議小明把沙子換成食用油；
（4）比較不同物質(zhì)的吸熱本領是否相同，根據(jù)使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)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（即比較吸熱能力的第2種方法），故要求控制相同質(zhì)量的水和食用油吸收相同的熱量，通過比較溫度的變化確定吸熱能力的不同，故應將一個容器中的煤油換成等質(zhì)量的食用油；
本實驗中是通過兩串聯(lián)的電熱絲給不同液體加熱的，根據(jù)串聯(lián)電路電流都相等，由焦耳定律Q=I²Rt，故將容器內(nèi)換成兩根阻值大小相等的電阻絲即能保證不同的物質(zhì)吸收的熱量相同．
故答案為：
（1）天平；
（2）大于；水；
（3）食用油較沙子受熱均勻；
（4）將一個容器中的煤油換成等質(zhì)量的食用油；容器內(nèi)換成兩根阻值大小相等的電阻絲．

點評 本題比較不同物質(zhì)的吸熱本領，考查控制變量法及轉換法的運用及對實驗方案的評估能力，并將本實驗與研究電流的熱效應的實驗作比較，將電學知識與熱學知識結合起來，考查串聯(lián)電路電流的規(guī)律及焦耳定律，綜合性強，有難度，有新意，為一好題．