Question

【題目】由于怕飯菜太燙，來不及冷卻而影響小明的早餐，媽媽總是很早就起床了．為了讓媽媽多睡一會兒，小明就想找到一種讓物體快速冷卻的方法．為此小明進(jìn)行了如下的探究．

小明注意到媽媽是把飯菜放在空氣中冷卻的，而廚房中適合用來冷卻的另一種物質(zhì)就是水．水和空氣哪個的導(dǎo)熱性能好呢？為此小明用兩個相同的牛奶瓶，都裝入熱牛奶，一個放在溫度與室溫相同的水中，另一個就放在空氣中，為了盡量減少其他因素的影響，他把兩個瓶都用木塊墊起來，放在同一個桌面上．如圖所示．

實(shí)驗(yàn)時他每隔一定的時間記錄一次甲、乙兩溫度計的示數(shù)，得到的數(shù)據(jù)如表：

（1）對甲、乙兩個瓶中的牛奶，小明要控制它們哪些量相同？________；________．

（2）小明通過實(shí)驗(yàn)，得到的正確結(jié)論是什么？________；

（3）進(jìn)一步分析表中甲的示數(shù)，小明又發(fā)現(xiàn)，在冷卻過程中，牛奶冷卻的快慢前后并不一致，是越來越________的．小明想用“冷卻速度”（用字母V代表）來定量表示冷卻的快慢程度，請你給物理量下個定義：________叫做冷卻速率．

（4）小明又仔細(xì)分析了冷卻速度變小的原因，認(rèn)識到這是因?yàn)榕Ｄ汤鋮s的快慢還會受到______的影響．

（5）根據(jù)（4）中的分析，小明終于找到了一個用水使物體快速冷卻的辦法，并且舉一反三，明白了工業(yè)生產(chǎn)中使用流水噴淋法冷卻高溫物體的好處：①________；②________．

Answer 1

【答案】牛奶的質(zhì)量 牛奶的初溫 空氣的導(dǎo)熱性比水的導(dǎo)熱性差 慢 液體單位時間內(nèi)降低的溫度 外界溫度 流動的水善于傳熱 水循環(huán)流動保持水的低溫

【解析】

（1）根據(jù)控制變量法的思路分析，根據(jù)影響牛奶降低溫度的因素考慮，如牛奶的質(zhì)量、初溫等；（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，如果相同時間內(nèi)溫度下降的越多，說明冷卻效果越好；（3）通過在相同的時間內(nèi)比較溫度下降的多少來比較牛奶冷卻快慢的程度；并結(jié)合學(xué)過的概念給冷卻速度進(jìn)行定義．（4）物體進(jìn)行熱傳遞時，熱量傳遞的速度與兩個物體溫度差有關(guān)，溫度差越大，熱量傳遞的越快．（5）圖中所給裝置優(yōu)點(diǎn)很多，比如可以使高溫物體各個部位都與水接觸，方便均勻冷卻；落水經(jīng)過冷卻塔后，溫度降低，可以重新對高溫物體起到良好的冷卻作用．

(1)在研究空氣和水的導(dǎo)熱性時，應(yīng)該保證其它條件相同，即牛奶的質(zhì)量和初溫；

(2)由表格可知，甲、乙最后的溫度都等于室溫，甲、乙的初溫都是70℃，經(jīng)過18分鐘后，甲瓶溫度為44℃，所以降低了26℃；而乙瓶在相同的時間內(nèi)降低的溫度為70℃33℃=37℃，說明了空氣的導(dǎo)熱性比水的導(dǎo)熱性差；

(3)當(dāng)實(shí)驗(yàn)時間較長時，相同時間內(nèi)牛奶降溫的速度逐漸變慢，就是指冷卻速率變慢，這是由于隨著牛奶溫度下降，周圍水的溫度在升高，溫差變小了，使牛奶冷卻的速度變慢了；因此可以規(guī)定液體單位時間內(nèi)降低的溫度叫做冷卻速度。

(4)當(dāng)實(shí)驗(yàn)時間較長時，相同時間內(nèi)牛奶降溫的速度逐漸變慢，就是指冷卻速率變慢，這是由于隨著牛奶溫度下降，周圍水的溫度在升高，使牛奶冷卻的速度變慢了。

(5)使用圖中裝置有許多好處，流動的水善于傳熱，可以使高溫物體各部分均勻冷卻；冷卻水可以通過流動散熱，保持水的低溫，起到更好的冷卻作用。

故答案為：(1)牛奶的質(zhì)量和初溫;(2)空氣的導(dǎo)熱性比水的導(dǎo)熱性差;(3)慢;液體單位時間內(nèi)降低的溫度;(4)外界溫度;(5)①流動的水善于傳熱；②水循環(huán)流動，保持水的低溫。