Question

泰州城區(qū)某中學(xué)“STS”小組的同學(xué)為了研究通揚(yáng)河水質(zhì)，采集了如圖甲所示的河水樣品，同學(xué)們正確地用天平并借助于量筒測(cè)量了河水樣品的質(zhì)量，兩次測(cè)量結(jié)果如圖乙（a）（b）所示，然后將河水樣品倒入圖丙所示的密閉隔熱裝置中，用恒定功率為80W的電熱器加熱（不計(jì)熱損失）測(cè)出圖丁表格的數(shù)據(jù)．（外面氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）
問：（1）表格中哪一組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的記錄？改正后應(yīng)為多少？
（2）根據(jù)題目中所給出的圖和表格中的數(shù)據(jù)，經(jīng)過必要的計(jì)算，可求出能反映河水性質(zhì)的哪兩個(gè)物理量？（要求寫出計(jì)算過程）
（3）與反映純水性質(zhì)的相關(guān)物理量相比，通揚(yáng)河水質(zhì)發(fā)生變化的可能原因是什么？（說明兩點(diǎn)）
（4）在圖丁的坐標(biāo)紙中作出實(shí)驗(yàn)的溫度隨時(shí)間變化的圖象．

時(shí)間/min	0	2	4	6	8	10	12	14
溫度/℃	23	39	55	61	87	103	103	103

Answer 1

分析：（1）電熱器加熱時(shí)，相同的時(shí)間內(nèi)電流做的功相同，不計(jì)熱損失時(shí)河水吸收的熱量相同，根據(jù)Q_吸=cm△t可知，河水溫度的變化量相同，據(jù)此進(jìn)行解答；
（2）由甲乙兩圖得出河水的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出河水的密度；根據(jù)W=Pt求出2min電流做的功，再根據(jù)Q_吸=cm△t求出河水的比熱容；
（3）河水與純水的密度和比熱容不同，可以從含沙量和被污染等方面進(jìn)行解答；
（4）利用描點(diǎn)法做出溫度隨時(shí)間變化的圖象．

解答：解：
（1）∵電熱器加熱時(shí)，相同的時(shí)間內(nèi)電流做的功相同，
∴不計(jì)熱損失時(shí)，河水吸收的熱量相同，
根據(jù)Q_吸=cm△t可知，河水溫度的變化量相同，由表格中的信息可知△t=16℃，故第4組數(shù)據(jù)有錯(cuò)，其溫度應(yīng)為71℃；
（2）由甲乙兩圖可知：
河水的體積V=150ml=150cm³；
空容器的質(zhì)量為20g+20g+1g=41g，河水和容器的總質(zhì)量為20g+20g+50g+100g+4g=194g，河水的質(zhì)量m=194g-41g=153g；
①河水的密度為ρ=

m

V

=

153g

150cm3

=1.02g/cm³；
②2min電流做的功：
W=Pt=80W×2×60s=9600J，
根據(jù)Q_吸=cm△t可得：
河水的比熱容c=

Q吸

m△t

=

W

m△t

=

9600J

153×10-3kg×16℃

≈3.92×10³J/（kg?℃）；
（3）與反映純水性質(zhì)的相關(guān)物理量相比，通揚(yáng)河水質(zhì)發(fā)生變化的可能原因是：①含泥沙；②污染；
（4）根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)格中以橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為溫度，然后通過描點(diǎn)法在坐標(biāo)格中描出對(duì)應(yīng)時(shí)間的溫度，最后將各點(diǎn)用直線連接起來，得到溫度隨時(shí)間的變化的圖象，如下圖所示：

答：（1）第4組數(shù)據(jù)有錯(cuò)，其溫度應(yīng)為71℃；
（2）能反映河水性質(zhì)的量有：河水的密度為1.02g/cm³；比熱容約為3.92×10³J/（kg?℃）；
（3）通揚(yáng)河水質(zhì)發(fā)生變化的可能原因是①含泥沙；②被污染；
（4）圖象如山圖所示．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了量筒和托盤天平的讀書以及密度公式、吸熱公式、電功公式的靈活應(yīng)用等，關(guān)鍵是根據(jù)表格得出相關(guān)的信息．