Question

17．夏天中午海邊的沙子熱，海水卻很涼；傍晚海邊的沙子涼，海水卻較暖和．對(duì)此，同學(xué)們提出如下猜想：可能是沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快，兩探究小組都設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證．
（1）他們?cè)趯?shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了火柴、酒精燈、燒杯、沙子、水、攪棒、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)，除此之外，還需要測(cè)量工具溫度計(jì)、天平；實(shí)驗(yàn)時(shí)使用攪棒的作用是使沙子均勻受熱．
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)取質(zhì)量和初溫均相等的沙子和水．
（3）由于物體吸收熱量的多少不便用儀器測(cè)量，本實(shí)驗(yàn)中把吸收熱量的多少轉(zhuǎn)換成用相同的酒精燈加熱，比較加熱時(shí)間來(lái)判斷．
（4）請(qǐng)你為探究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)記錄數(shù)據(jù)用的表格：如表所示．
（5）兩小組獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論分別是：①等質(zhì)量的沙子和水升高相同的溫度，加熱沙子的時(shí)間短；②等質(zhì)量的沙子和水加熱相同的時(shí)間，沙子的溫度上升得多．你認(rèn)為上述結(jié)論能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)猜想的是①和②（選填“僅是①”、“僅是②”或“①和②”）．

Answer 1

分析 （1）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)在研究的是沙子與水吸熱放熱的情況，因此，天平和溫度計(jì)是必不可少的測(cè)量?jī)x器．同時(shí)，為了加熱均勻應(yīng)使用攪棒進(jìn)行攪拌；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膽?yīng)用控制變量法分析答題；
（3）可以使用相同的酒精燈對(duì)水與沙子加熱，通過加熱時(shí)間長(zhǎng)短比較吸熱的多少；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格．
（5）沙子與水吸放熱能力的比較必須符合控制變量法的要求，注意結(jié)論所描述的條件是否嚴(yán)密，再確定結(jié)論能否驗(yàn)證猜想．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中要想定量分析必須要測(cè)量沙子和水的溫度，因此，還需要的測(cè)量工具是天平和溫度計(jì)．為了使沙子能均勻受熱，因使用攪拌棒進(jìn)行攪拌；
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)取質(zhì)量和初溫均相等的沙子和水．
（3）由于物體吸收熱量的多少不便用儀器測(cè)量，本實(shí)驗(yàn)中把吸收熱量的多少轉(zhuǎn)換成用相同的酒精燈加熱，比較加熱時(shí)間來(lái)判斷．
（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格如表所示：

物質(zhì)	質(zhì)量m/g	初始溫度t1/℃	最后溫度t2/℃	升高溫度△t/℃
水
沙子

（5）“等質(zhì)量的沙子和水升高相同的溫度，加熱沙子的時(shí)間短”，說(shuō)明水的吸熱能力比沙子強(qiáng)．“等質(zhì)量的沙子和水加熱相同的時(shí)間，沙子溫度上升得多”，同樣說(shuō)明了水的吸熱能力比沙子強(qiáng)．因?yàn)榫�說(shuō)明“沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快”，故兩條實(shí)驗(yàn)結(jié)論均能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)猜想，故應(yīng)選擇“①和②”．
故答案為：（1）溫度計(jì)；天平；使沙子均勻受熱；（2）質(zhì)量；初溫；（3）相同；加熱時(shí)間；（4）如上表所示；（5）①和②．

點(diǎn)評(píng) 本題的探究實(shí)際上是對(duì)沙子和水吸放熱能力的比較，而物質(zhì)吸放熱能力是用比熱容來(lái)量度的，在實(shí)驗(yàn)過程中，影響的量較多，有質(zhì)量、加熱時(shí)間、升高溫度等，因此，要注意結(jié)論的嚴(yán)密性．