聚焦探究物质吸热能力实验

季小亭 李爱华

例1 （2021·辽宁·沈阳）在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图1甲、乙所示。

（1）实验中应取（选填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格 （选填“相同”或“不同”）的电加热器加热。实验中通过（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。

（2）实验数据如下表所示，（选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力强。如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂，你认为（选填“甲”或“乙”）液体较为合理。

（3）图1丙中①是乙加热时温度随时间变化的图象，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图象，则为图中的第 （选填“①”“②”或“③”）条。

解析：（1）用相同的电加热器加热，液体在相同时间吸收热量相等，故用加热时间反映吸热多少。（2）吸收相同热量，甲升高的温度小于乙升高的温度，所以甲物质的吸热能力强，故选甲作冷却液较为合理。（3）根据题中关键词“初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍”，用相同的热源加热，则升温会变慢。

答案：（1）质量 相同 加热时间 （2）甲 甲 （3）③

点评：找准关键词确定实验方法是解题的基础;熟练分析表中实验数据，找到规律是解决问题的突破口。

例2 （2021·湖北·黄石）某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力，进行了如下的实验：

（1）提出问题：烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽;傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么不同物质的温度不一样呢？

（2）设计实验：实验装置如图2所示。

①除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平（或量筒）和;②本实验的主要探究方法是法和转换法。

（3）进行实验：该兴趣小组设计了如下实验步骤，其中存在错误的是（）。

A. 在两个同样的试管中分别裝入等体积的水和煤油

B. 用温度计测量这两种液体的初温，发现温度计示数相同

C. 把两个试管同时放入同一烧杯中加热（如图2所示），且加热相同的时间

D. 用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同

（4）数据分析：改正错误后，下图是该兴趣小组绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图象，能正确描述这两种液体真实情况的图象是（）。

A  B C    D

（5）拓展应用：已知在标准大气压下，水、煤油的沸点分别为100 ℃、90 ℃。如图2所示，如果烧杯中的水已沸腾，则关于两试管中液体的沸腾情况，下列判断正确的是（）。

A.水、煤油都沸腾        B.水、煤油都不沸腾

C.水沸腾，煤油不沸腾 D.水不沸腾，煤油沸腾

解析：（1）探究不同物质吸热能力实验中的两个实验方法为控制变量法和转换法。

（2）转换法体现在用相同的热源加热，用加热时间反映吸热多少，而测量加热时间需用秒表。

（3）实验中须保持水和煤油的质量、初温相同，容器、加热方式、加热时间等相同，这里考查的易错点为，控制的是液体质量而不是体积。

（4）根据实验设计，放在同一个烧杯中加热，所以加热时间相同即吸热相同，故A、B不符合题意;又因水的比热容较大，升温慢，故C符合题意。

（5）试管内水达到沸点但不能从外界吸热，所以水不能沸腾，煤油则能。故D符合题意。

答案：（2）① 秒表    ② 控制变量    （3） A    （4） C    （5） D

点评：熟知实验过程、了解实验细节是解题关键。

（作者单位：江苏省阜宁县明达初级中学）