实验01 比较不同物质的吸热能力(解析版)

实验01 比较不同物质的吸热能力

1．【实验目的】

比较不同物质的吸热能力

2．【实验器材】

（1）天平（或量筒）：测量物体质量。

（2）停表：记录加热时间。

（3）温度计：测物质温度。

（4）搅拌器：使物质受热均匀。

（5）完全相同的热源：保证相同加热时间内物质吸收的热量相同。

3. 【器材安装顺序】 自下而上。

4. 【实验步骤】

（1）取相同质量的水和煤油分别倒入两只烧杯中。按图组装实验器材。

（2）观察并记录加热前两液体的初温度 t1，预先设定好液体加热的末温度 t2。

（3）分别给两液体加热，记下加热的开始时刻。加热时，上下反复缓慢地提拉搅拌器。

（4）当一种液体温度达到 t2 时，记录该液体加热的最终时刻，计算该液体加热的时间t。对另一液体作同样的观察、操作和记录。当热源相同时，两液体升高温度相同的情况下，加热时间越长的液体从热源吸热越多。

（5）将用过的煤油和水倒在指定的器皿内。整理好实验器材。

5. 【实验表格】

液体种类 质量 初温 末温 加热时间 吸热多少

煤油 100g 20℃ 50℃

水 100g 20℃ 50℃

6．【实验结论】

（1）不同的物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收热量不同；

（2）水和油的吸热本领不同，水的吸热本领比油强。

7．【注意事项】

（1）必须控制水和煤油的质量相等。

（2）必须用完全相同的热源加热，最好用相同规格的电加热器。

（3）温度计的玻璃泡不能碰到容器底、容器壁和电加热器。

1.实验方法：

（1）转换法：①通过比较加热时间来判断吸热多少。

②升高相同的温度时，通过比较____________来判断物质吸热能力的强弱。

③加热相同的时间时，通过比较_____________来判断物质吸热能力的强弱。

（2）控制变量法：

①控制质量和升高温度相同；

②或者控制质量和吸热多少相同。

2.实验方案：

（1）方法一： 让等质量的水和油吸收相同热量（即：加热时间相同），比较物体升高的温度，升温快的比热容小。

（2）方法二： 让等质量的水和油升高相同温度，比较吸收热量多少（即：加热时间长短），吸收热量多的比热容大。

1.会画比热容图像：

根据实验数据画温度—时间关系图像方法：先描点，然后用光滑曲线连接。

（1）甲乙吸热升温情况

（2）甲乙放热降温情况

2.会分析比热容图像：

（1）让等质量的不同物质升高相同温度，比较吸收热量多少（即：加热时间长短），吸收热量多的比热容大，所以CB> CA。

（2）让等质量的不同物质吸收相同热量（即：加热时间相同），比较物体升高的温度，升温多的比热容小，所以C乙> C甲。

【典例1】在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中：

(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入___________、初温都相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）。

(2)实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油______相同，然后比较______的方法来完成探究实验的。

(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图所示，则______的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容______。（选填：“较大”或“较小”）

(4)已知水的比热容为J/（kg·℃），由图像可得煤油的比热容为_____J/（kg·℃） 答案：（1）质量

（2）吸收的热量；升高的温度

（3）水；较大

（4）32.110

解析：（1）根据比较吸热能力的两种方法，在该实验中要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油。

（2）实验中选择相同规格的电加热器，根据转换法可知，在相同时间内水和煤油吸收的热量相同；根据比较吸热能力的第2种方法，然后比较升高的温度的方法来完成探究实验的。

（3）根据绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的现象可知，加热5分钟，水升高的温度为： Δ301020t水℃℃℃；

煤油升高的温度为： 501040t煤油℃℃℃

根据比较吸热能力的第2种方法，则水的吸热能力更强，因此，“暖手宝”中装的储热液体具有的比热容较大，根据Qcmt，相同质量的水降低相同温度时放出的热量较多；

（4）根据Qcmmt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，故煤油的比热容：33

Δ204.2J/(kg)J/(kg)102.110Δ40tcct水水煤油煤油℃℃℃℃

【典例2】为了比较水和煤油的吸热能力的大小，李军用两个相同的装置做了如图甲、乙所示的实验。

（1）实验中要在两个相同的烧杯中加入初温和__________相同的水和煤油.

（2）选用相同酒精灯加热的目的是使水和煤油在相同时间内__________.

（3）李军采用图丙所示的ABC、、三种读温度计示数的方式，其中正确的是__________，此时温度计的示数是__________℃.

（4）实验中发现水的温度比煤油的温度升高得__________（填“快”或“慢”），这表明__________的吸热本领更强.通过大量类似实验，人们发现了物质的另一种物理属性，物理学中将这种属性叫做__________. （5）停止加热后，发现两支温度计的示数都在下降，说明水和煤油的内能在__________（填“增大”“减小”或“不变”）.但是在相同时间内，盛有__________（填“水”或“煤油”）的烧杯中温度计示数下降得快些.若要使其温度下降不至太快，请说出一种可行的方法：__________.

答案：（1）质量

（2）吸收相同的热量

（3）B；56

（4）慢；水；比热容

（5）减小；煤油；烧杯加盖

【对点1】 某实验小组同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热，所得的实验数据如下表所示：

液体 次数 质量m/kg 升高温度Δt/℃ 加热时间t/min

甲 1 0.1 5 1

2 0.1 10 2

3 0.2 10 4

乙 4 0.1 10 1

5 0.1 20 2

6 0.2 20 4

(1)该实验采用的实验方法是____________；使用相同的电加热器给相同质量的甲、乙两种不同物质加热相同的时间，则甲吸收的热量________(选填“大于”“等于”或“小于”)乙吸收的热量；

(2)分析第2、3次或第5、6次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，物质的________越大，吸收的热量就越________(选填“多”或“少”)；

(3)通过比较第2、4次实验数据可知，液体吸收热量的多少与液体的________有关，________(选填“甲”或“乙”)的吸热能力更强．么在严冬季节用它测量物体的长度时，其测量结果将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

答案：(1)控制变量法 等于 (2)质量 多 (3)种类 甲

【解析】(1)根据比较吸热能力的两种方法，该实验采用的实验方法是控制变量法；使用相同的电加热器给相同质量的甲、乙两种不同物质加热相同的时间，则甲吸收的热量等于乙吸收的热量；

(2)分析第2、3次或第5、6次实验数据知，质量不同的同种物质升高相同的温度，质量越大，吸热越多，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，物质的质量越大，吸收的热量就越多；

(3)通过比较第2、4次实验数据可知，相同质量的不同物质升高相同的温度，加热时间不同，即吸热不同，即液体吸收热量的多少与液体的种类有关；升高相同的温度，甲加热的时间长，吸热多，故甲的吸热能力更强．

【对点2】如图甲所示是“探究不同物质吸热的情况”实验.在实验过程中，每隔2 min记录一次温度，记录数据如表所示.

加热时间/min

0 2 4 6 8

温度/℃ 煤油 20 22 24 26 28

水 20 21 22 23 24

（1）在两烧杯中分别装入初温相同且_________相等的水和煤油.

（2）用相同的酒精灯加热的目的是__________________.

（3）在组装器材时应先调节_________（填“A”或“B”）的高度，调节它的高度是为了__________________.

（4）加热时用玻璃棒不断搅拌的目的是__________________.

（5）加热6 min时，煤油的温度如图乙所示，其示数为_________℃.

（6）要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的一个测量工具是_________.

（7）实验中，通过比较_________来间接反映水和煤油吸收热量的多少. （8）本次实验采用的科学方法有________（填字母序号）

A.控制变量法 B.比值定义法 C.类比法 D.转换法

（9）图丙是某同学绘制的吸收热量—时间图像和温度—时间图像，能正确描述该实验真实情况的是________.

（10）分析表中数据可知，对于质量相等的水和煤油，升温较快的是________；若使两者升高相同的温度，则________吸收的热量较多.由此可见，________的比热容较大

（11）现在已知水的比热容是34.210J/(kg)℃，则由表可知煤油的比热容是________________.

（12）在对实验进行反思时，某同学将实验装置进行了改进并设计了如图丁所示的装置.与原装置相比，此装置的优点是________________.（答出一条即可）

答案：（1）质量

（2）保证相同时间内水和煤油吸收的热量相同

（3）A；确保实验过程中用酒精灯的外焰加热

（4）使水和煤油受热均匀

（5）26