Question

12．小劉同學發現一杯熱水冬天比夏天冷卻快，為了掌握物體保溫和快速降溫的規律，小劉根據熱水冷卻快慢的一些現象，做了以下實驗探究；
【提出問題】【進行猜想】
猜想一：熱水冷卻的快慢與溫差（溫差=熱水溫度-環境溫度）有關
猜想二：熱水冷卻的快慢與裝水容器的材料有關
猜想三：熱水冷卻的快慢與熱水表面空氣的流速有關
【進行實驗，收集證據】
小劉選用3個玻璃杯、一個塑料杯、一個鋁杯（5個杯子大小、形狀完全相同）．在杯中分別倒入熱水放在溫度可調可控的房間里做了5次實驗．每次實驗杯子都裝滿同質量、同溫度的熱水．用溫度計和秒表記錄每次實驗熱水溫度從90℃降至50℃所用時間．只有第2次實驗用電風扇對杯中熱水吹風．（水不溢出）
實驗數據記入下表：

序號	杯子材枓	水的質量	有無電風扇吹風	起始溫度/℃	終止溫度/℃	室內環境溫度/℃	冷卻時間/S
1	玻璃	相等	無	90	50	30	920
2	玻璃	相等	有	90	50	30	612
3	玻璃	相等	無	90	50	15	665
4	塑料	相等	無	90	50	15	780
5	鋁	相等	無	90	50	15	508

【分析與論證】
（1）請你提出一個新的科學猜想：熱水冷卻快慢還與水的質量有關；
（2）分析比較實驗1和實驗2的數據，可知熱水表面空氣流速越快．冷卻時間越短；
（3）用序號為3、4、5的三個實驗可以驗證小劉的第二個猜想；（選填序號）
（4）在驗證熱水冷卻快慢與溫差有關的兩次實驗中．小劉控制了熱水的質量、容器的材料和熱水表面空氣的流速相同，應該比較實驗1、3的數據進行分析．

Answer 1

分析 （1）據生活中的經驗提出合理的猜想即可；
（2）分析比較實驗1和實驗2的數據，根據變量和不變量分析歸納出結論；
（3）（4）驗證熱水冷卻的快慢與裝水容器的材料有關，應該控制水的質量、環境溫差、水面空氣流速等因素相同，材料不同；驗證熱水冷卻快慢與溫差有關時，應控制容器的材料、水的質量、熱水表面空氣的流速等因素相同，溫差不同，據此分析．

解答 解：（1）據表格中的內容和生活經驗可知，熱水冷卻快慢還與水的質量有關；
（2）分析比較實驗1和實驗2的數據，可以發現，在水的質量、環境溫差、裝水容器材料相同時，水表面空氣流速越大，冷卻越快，冷卻時間越短；
（3）比較3、4、5的三個實驗可以看出，裝水容器的材料不同，其它條件都相同，達到相同的冷卻效果，所用的時間是不同的，所用說明熱水冷卻的快慢與裝水容器的材料有關的；驗證了第二個猜想；
（4）驗證熱水冷卻快慢與溫差有關時，應該選擇溫差不相同，但容器的材料、水的質量、熱水表面空氣的流速相同的實驗進行，由表中數據可知，1和3符合要求；
故答案為：
（1）水的質量；
（2）在水的質量、環境溫差、裝水容器材料相同時，水表面空氣流速越大，冷卻越快；
（3）二；
（4）容器的材料；熱水表面空氣的流速；1和3．

點評 本題為控制變量法與探究性實驗方案，主要考查學生對日常生活中的一些現象能夠提出問題，進行猜想，并驗證的能力，解答此類題目的關鍵是使用好控制變量法．