解题思路:(1)探究水和沙子的吸热本领,实际上比较的是物质的比热,根据Q=cm△t,质量m一定,吸收热量Q一定(加热时间一定),物体升高的温度△t越大,比热容越小.
(2)为使物体充分受热应用搅拌棒搅匀;
(3)①根据Q=cm△t以及水和砂石吸收的热量相等即可求出砂石的比热容;
②根据表中数据可知水和沙子温度的变化快慢以及升高相同温度吸收热量的多少;
(4)不同物质传到热量的性能不同.
(1)在两个相同易拉罐中分别加入质量相同的沙子和水,用相同酒精灯进行加热,使水和沙子的加热方式相同,从而可以通过比较加热时间,就可以比较两种物质吸收热量的多与少;
(2)实验中需用玻璃棒不断搅拌,其目的是:使沙子和水受热均匀;
(3)①根据表中数据可知,加热时间相同,则水和砂石吸收的热量相同,因此由Q吸=cm△t可得:
Q水吸=Q砂吸
c水m△t水=c砂m△t砂
c砂=
△t水
△t砂c水=[24℃−20℃/28℃−20℃]×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃);
②根据表中数据可知,质量相等的沙子和水,其中沙子升温快;要使它们升高相同温度,水加热的时间长,因此水吸收的热量多.
(4)水和沙子相比较,水的导热性能好,加热过程中水温变化差异小;沙子的导热性能弱,加热过程中上下沙子温度差异较大.
由于沙子受热不均匀,用沙子与水探究不同物质比热不妥;应选用其它液体,如煤油、酒精等.
故答案为:(1)质量、相同、加热时间;(2)使沙子和水受热均匀;(3)①2.1×103;②沙子;水;(4)由于沙子受热不均匀,用沙子与水探究不同物质比热不妥;应选用其它液体,如煤油、酒精等.
点评:
本题考点: 探究比热容的实验.
考点点评: 考查了学生对实验数据的分析能力、吸热公式Q=cm△t的灵活应用以及控制变量法的应用,涉及的内容较多.