探究物质的吸、放热能力

李学利

探究物质的吸、放热能力是热学中的重要实验，是初中实验中应用控制变量法、转换法进行实验探究的典型实验之一。对本实验的考查主要有两方面：一是对物理中探究方法的考查，二是对通过分析数据得出结论的考查。

例1 为了比较A、B两种液体的吸热能力，小明同学设计了以下实验步骤：

（a）在两个同样的烧杯中分别装入等体积的A、B两种液体;

（b）用温度计分别测量A、B两种液体的初温，温度计示数相同;

（c）用两个相同的酒精灯同时给两个烧杯加热，且加热时间相同;

（d）用温度计分别测出A、B两液体的末温。

请完成下列问题：

（1）此实验的主要探究方法为 ;

（2）在上述实验步骤中，存在错误的是 （选填步骤前的字母），更正错误后继续实验;

（3）步骤（c）中“加热时间相同”是为了使A、B两种液体 ;

（4）如图1所示是A、B两种液体温度随时间变化关系的图象，则两液体的比热容关系是cA cB（选填“>”、“<”或“=”）。

解析：（1）由分析知，此实验的主要探究方法是控制变量法和转换法。

（2）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，两个同样的烧杯中分别装入等体积的A、B两种液体，因其密度可能不同，根据m=ρV可知其质量也可能不同，故（a）步骤做法错误。用温度计分别测量A、B两种液体的初温，温度计示数相同，用温度计分別测出A、B两液体的末温，是为了比较温度的变化，故（b）、（d）做法正确;用两个相同的酒精灯同时给两个烧杯加热，且加热时间相同，目的是控制吸热相同，故（c）做法正确。

（3）根据转换法，（c）中“加热时间相同”是为了使A、B两种液体吸热相同。

（4）由A、B两种液体温度随时间变化关系的图象知，升高相同的温度，B加热时间长，则B的吸热能力强，则两液体的比热容关系是cA

答案：（1）控制变量法和转换法 （2）（a） （3）吸热相同 （4）<

点评：比较物质吸热能力的两种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强;②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。

例2 如图2所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，小华将初温和质量相等的色拉油和水分别装在相同的烧杯中，用酒精灯加热并不断搅拌，每隔0.5 min测量一次温度，数据记录在下表中。

[加热时间/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 温度/℃ 色拉油 20.0 20.3 20.7 21.5 23.0 25.0 27.0 29.0 31.0 水 20.0 20.2 20.5 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0 26.0 ]

（1）选用相同的酒精灯，是为了使单位时间内色拉油和水 相同，不断搅拌的目的是使色拉油和水 。

（2）图3中已经画出色拉油温度随时间变化的图象，开始部分并不是直线，导致此现象的原因是除色拉油外还有 吸收热量，为尽量减小这种影响，写出一种改进方法： 。

（3）根据上表实验数据，在图3中画出水的温度随时间变化的图象。分析图象可知，当色拉油和水升高相同温度时， 需要的时间短， 需要吸收的热量更多。

解析：（1）选取相同的酒精灯的目的是使相同的时间内提供的热量相同;实验中不断地搅拌，目的是使得物质受热均匀。（2）加热过程中，石棉网会吸收热量，所以开始部分不是直线;为了减小这种影响，最好是用电加热器直接加热色拉油。（3）如图4所示，由表格中的数据可知，当色拉油和水升高相同温度时，水的加热时间长，色拉油的加热时间短，这说明水需要吸收的热量更多。

答案：（1）吸收的热量;均匀受热 （2）石棉网;用电加热器直接加热色拉油 （3）色拉油;水

点评：明确表格中数据的特征是解题的关键。