Question

20．如圖甲所示是探究物質(zhì)吸熱本領大小的實驗裝置，除燒杯中液體外其他完全相同；

（1）本實驗采用的主要實驗方法是控制變量法；
（2）為達到實驗目的，對水和液體B的要求是：初溫相同和質(zhì)量相同．
（3）一段時間后，水沸騰了，此時溫度計的示數(shù)如圖乙所示，則水的沸點是99℃，大氣壓強小于（填“大于”“等于”或“小于”）1個標準大氣壓．
（4）用圖丙的裝置也可以完成本實驗，在甲、丙兩種裝置中，你認為丙裝置效果更好．
（5）為研究不同物質(zhì)的吸熱能力，某同學用兩個完全相同的酒精燈，分別給質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩種液體同時加熱，分別記錄加熱時間和升高的溫度，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出了兩種液體的溫度隨時間變化的圖象，如圖丁所示．如果已知乙的比熱容是2.8×10³J/（kg•℃），則甲的比熱容是2.1×10³J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）當一個物理量跟多個影響因素有關時，我們通常只改變其中的某一個因素，而控制其余的因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，這種研究問題的方法叫控制變量法．
（2）要比較不同物質(zhì)吸熱能力的強弱，要保證電阻絲產(chǎn)生的熱量相等，這就要控制：甲、乙電阻絲的阻值相等、通電電流與通電時間相等、兩種液體的質(zhì)量與初始溫度相等；
（3）一標準大氣壓下水的沸點是100℃，然后根據(jù)沸點跟氣壓有關，氣壓越高，沸點越高進行判斷．
（4）根據(jù)吸收相同的熱量上分析．
（5）根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）可知在質(zhì)量和吸收熱量相同時，比熱容和溫度的變化值成反比，據(jù)此求出甲的比熱容．

解答 解：（1）對水和液體分別加熱，使它們的初溫、質(zhì)量均相同，并吸收相同的熱量，比較溫度計的示數(shù)，示數(shù)越小說明吸熱能力強；所以在比較不同物質(zhì)的吸熱能力時，要采用控制變量法；
（2）根據(jù)丙圖可知，兩個電阻絲的阻值必須相等，則相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，實驗時還要使這兩種不同物質(zhì)的初溫和質(zhì)量都相同；
（3）如圖，水在沸騰過程中，不斷吸收熱量，溫度保持99℃不變，所以水的沸點是99℃．
一標準大氣壓下水的沸點是100℃，沸點跟氣壓有關，氣壓越低，沸點越低，所以此時大氣壓小于1標準大氣壓．
（4）甲采用酒精燈加熱，很難控制火焰一樣，而丙中采用相同電阻絲，串聯(lián)即可保證電流與通電時間相等，因此丙裝置效果更好．
（5）根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）可知在質(zhì)量和吸收熱量一定時，溫度的變化值和比熱容成反比．
我們可以取相同的加熱時間4min，用相同的酒精燈加熱4min，甲和乙吸收的熱量就是相同的，甲的溫度變化值為50℃-10℃=40℃，乙的溫度變化值為40℃-10℃=30℃，據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）得：c_甲m△t_甲=c_乙m△t_乙，甲的比熱容c_甲=$\frac{30℃}{40℃}$×2.8×10³J/（kg•℃）=2.1×10³J/（kg•℃）．
故答案為：（1）控制變量法；（2）質(zhì)量；（3）99；小于；（4）丙；（5）2.1×10³．

點評 本題側(cè)重考查了控制變量法和轉(zhuǎn)化法的應用，這兩個方法是初中物理中最重要的兩種方法，也是常考的內(nèi)容，一定要注意掌握好．