Question

小明猜想“液體的密度ρ越大，其比熱容c也越大”．他查到了一些液體的密度值 如下表．
由于不知道表中各種液體之間比熱容的大小關系，需要用實驗方法得到．

物質	密度ρ/kg?m-3	物質	密度ρ/kg?m-3
水	1.0×103	柴油	0.8×103
煤油	0.8×103	汽油	0.71×103
植物油	0.9×103	酒精	0.8×103

實驗器材：
鐵架臺（帶鐵圈）、石棉網、溫度計、細線、火柴、燒杯、秒表、天平和砝碼（以上每一種器材數量足夠、規格相同）；火焰相同的酒精燈若干；密度表中所給出的各種液體足量．實驗中，小明選取的三種液體分別是煤油、植物油和水．
（1）請完成以下實驗要求：
a．實驗原理是：

 

．
b．實驗中你準備測量哪個物理量來間接知道液體的比熱容大小？
c．實驗中要控制的變量是：液體的質量和

 

．
d．實驗中，怎樣操作才能使燒杯在單位時間內吸收的熱量都相等？
（2）如果測量的結果與小明的猜想相矛盾，則測出的三個物理量大小關系會有很多種，請寫出其中一種．

 

．
（3）如果小明選取煤油、酒精和水這三種液體做實驗，會存在哪些問題？

Answer 1

分析：（1）要測量液體的比熱容，根據c=

Q

m△t

測出液體吸收的熱量、液體的質量和液體升高的溫度；
實驗時控制液體的質量和液體吸收的熱量，通過液體升高的溫度來判斷液體的比熱容；
要保證單位時間內吸收的熱量相等，可以使用同一熱源；
（2）小明的猜想是比熱容和物質的密度有關．密度越大，比熱容越大或者密度越小，比熱容越小；比熱容的大小是通過溫度變化值的大小來體現出來的；
（3）要探究比熱容和密度的關系，就要選用密度不同的物質，而酒精和煤油的密度是相同的，即使比熱容不同，也不能得出比熱容和密度有關的結論．

解答：解：（1）a、物質的比熱容可以通過c=

Q

m△t

計算出來；
b、測量物質的比熱容就要測出：液體吸收的熱量、液體的質量和液體升高的溫度．可以通過液體升高的溫度來反映物質比熱容的大小；
c、要通過液體升高的溫度來反映物質的比熱容，就要控制液體的質量和液體吸收的熱量；
d、要控制燒杯在單位時間內吸收的熱量相等，可以使用同一熱源（酒精燈的火焰和燒杯底部的距離相等）保證單位時間內放出相同的熱量；
（2）比熱容的大小是通過液體升高的溫度來體現出來的，根據公式c=

Q

m△t

，吸收的熱量和質量相同時，比熱容小的升高溫度大；只要舉出升高的溫度與密度無關就行；
（3）要探究比熱容和密度的關系，就要采用密度不同的物質，但酒精和煤油的溫度密度是相等的；另外酒精是燃料，不能用火焰來加熱．
故答案為：
（1）a、c=

Q

m△t

；
b、溫度的變化值△t；
c、液體吸收的熱量；
d、調整鐵架臺上放燒杯的鐵圈的高度，使酒精燈的火焰和燒杯底部的距離相等；
（2）△t_煤油=△t_植物油=△t_水；
（3）①酒精和煤油的密度相等．②酒精易燃，不能用火焰加熱．

點評：此題考查的是我們設計實驗和靈活應用Q=cm△t的能力，以及控制變量法的應用；
這種類型的題目是中考的一個熱點，需要引起注意．