Question

12．由于怕飯菜太燙，來不及冷卻而影響小麗的早餐，媽媽總是很早就起床了．為了讓媽媽多睡一會兒，小麗就想找到一種讓物體快速冷卻的方法．為此小麗進(jìn)行了如圖的探究：
小麗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(gè)的導(dǎo)熱性能好呢？為此小麗用兩個(gè)相同的牛奶瓶，都裝入熱牛奶，一個(gè)放在溫度與室溫相同的水中，另一個(gè)就放在空氣中，為了盡量減少其他因素的影響，他把兩個(gè)瓶都用木塊墊起來，放在同一個(gè)桌面上，如圖所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)他每隔一定的時(shí)間記錄一次甲、乙兩溫度計(jì)的示數(shù)，得到的數(shù)據(jù)如表：

時(shí)間/min	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18
甲的示數(shù)/℃	70	60	53	47	42	39	37	35	34	33
乙的示數(shù)/℃	70	66	61	58	55	52	50	48	46	44

（1）對甲、乙兩個(gè)瓶中的牛奶，小麗要控制它們哪些量相同？牛奶的質(zhì)量、初溫；
（2）小麗通過實(shí)驗(yàn)，得到的正確結(jié)論是什么？放在水中冷卻比在空氣中冷卻效果要好；
（3）進(jìn)一步分析表中甲的示數(shù)，小麗又發(fā)現(xiàn)，在冷卻過程中，牛奶冷卻的快慢前后并不一致，是越來越慢的．小麗想用“冷卻速度”（用字母V代表）來定量表示冷卻的快慢程度，請你結(jié)合所學(xué)的物理知識給該物理量下個(gè)定義變化的溫度差與變化溫度差所用時(shí)間的比叫做冷卻速度．
（4）小麗又仔細(xì)分析了甲冷卻速度變小的原因，認(rèn)識到這是因?yàn)榕Ｄ汤鋮s的快慢還會受到水溫的影響．

Answer 1

分析 （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(shí)間內(nèi)溫度下降的越多，說明冷卻效果越好；
（3）通過橫向比較在相同的時(shí)間內(nèi)溫度度下降的多少來作答；類比速度的定義，用比值的方法來定定義冷卻速度
（4）物體進(jìn)行熱傳遞時(shí)，熱量傳遞的速度與兩個(gè)物體溫度差有關(guān)，溫度差越大，熱量傳遞的越快．

解答 解：（1）與牛奶降溫的因素很多，但只能保證其中一個(gè)發(fā)生改變，所以需要讓質(zhì)量和初溫相同；
（2）縱向比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，相同時(shí)間內(nèi)，水中浸泡的牛奶溫度較低，說明放在水中冷卻比在空氣中冷卻效果要好；
（3）橫向比較甲瓶牛奶的溫度，在經(jīng)歷相同的2分鐘時(shí)間內(nèi)，甲牛奶中的溫度計(jì)降低的溫度分別為10℃、7℃、6℃、5℃、3℃、2℃、2℃、1℃…，所以，牛奶降低的溫度是越來越慢的；
由表中數(shù)據(jù)知，可通過在相同的時(shí)間內(nèi)比較溫度下降的多少來比較牛奶冷卻快慢的程度，類比速度的定義，所以，變化的溫度差與變化溫度差所用時(shí)間的比叫冷卻速度；
（4）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，說明牛奶冷卻的快慢還會受到水溫的影響．
故答案為：（1）牛奶的質(zhì)量和初溫；
（2）放在水中冷卻比在空氣中冷卻效果要好；
（3）慢；變化的溫度差與變化溫度差所用時(shí)間的比；
（4）水溫．

點(diǎn)評 本題緊密聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，考查控制變量法的運(yùn)用、學(xué)生分析數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)結(jié)論的能力、運(yùn)用類比的方法下定義的能力，有一定難度．