Question

小明同學(xué)在做完“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)后又進(jìn)一步探究了沸水自然冷卻過程中溫度隨時間的變化情況，他將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中．

時間/min	0	5	10	15	25	35	45	55	65	70
溫度/℃	100	71	55	45	35	28	24	22	22	22

小明通過描點(diǎn)畫出如圖所示的水溫隨時間變化的曲線．
（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可推知，小明做上述實(shí)驗(yàn)時的環(huán)境溫度（即室溫）應(yīng)該是

22

℃左右．
（2）根據(jù)如圖所示水溫隨時間變化的曲線可知，沸水在自然冷卻過程中溫度隨時間變化的特點(diǎn)是：沸水與環(huán)境的溫度差越大，降溫越

快

．（填“快”或“慢”）
（3）小明想比較阻燃型保溫材料和普通保溫材料的保溫性能．他用厚度相同的兩種材料的板材制成大小相同的兩只盒子，盒蓋上開有插溫度計的小孔．首先在阻燃型材料的盒內(nèi)放一燒杯，燒杯中倒入適量的熱水，蓋上蓋子，測得溫度如圖所示，并記錄溫度計示數(shù)下降10℃所用的時間t₁．然后將燒杯移至普通保溫材料的盒內(nèi)，蓋上蓋子，記錄溫度下降10℃所用的時間t₂．上述實(shí)驗(yàn)再重復(fù)做兩次．下面是小明設(shè)計的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格．

材料 實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	阻燃型		普通
	溫度差T/℃	A	溫度差T/℃	B
1	10		10
2	10		10
3	10		10

表格中A處填寫的物理量是

時間t₁

，其單位是 s（或min）
（a）小明實(shí)驗(yàn)方案中存在明顯問題，請你幫他指出來．答：

兩次實(shí)驗(yàn)沒有保持水的初始溫度與室溫的溫差不變

（b）小華針對小明方案中存在的問題，對方案進(jìn)行修改．簡要寫出修改后正確的實(shí)驗(yàn)方案．答：

在兩只相同的盒內(nèi)，同時放質(zhì)量與初溫相同的熱水，比較同一時間力熱水降低的溫度

．

Answer 1

分析：（1）水自然冷卻，當(dāng)溫度保持不變時，其溫度等于環(huán)境溫度．
（2）水在高溫時散熱快，所以溫度降低得快，低溫時散熱慢，所以溫度降低得也慢．
（3）比較阻燃型保溫材料和普通保溫材料的保溫性能，因其影響因素可能較多，所以必須利用控制變量來研究分析解答；分析實(shí)驗(yàn)記錄表格，填寫正確的內(nèi)容；設(shè)計實(shí)驗(yàn)時要體現(xiàn)控制變量的思想．

解答：解：（1）水在自然冷卻過程中，將熱傳給周圍空氣，由圖象可以看出，當(dāng)溫度降低到22℃時，不再變化了，說明環(huán)境溫度為22℃．
（2）由圖看出溫度變化特點(diǎn)是：沸水與環(huán)境的溫度差越大，降溫越快．
（3）需要記錄溫度降低的時間，所以A處得物理量應(yīng)該是時間t₁，單位為s或min；
a、由題意可知，在阻燃型材料的盒內(nèi)燒杯中倒入適量的熱水，而將初溫相同的另一杯少量的水移至普通保溫材料的盒內(nèi)，這說明實(shí)驗(yàn)過程沒有控制兩杯中的水量相同．
b、探究時，必須進(jìn)行控制變量，所以修改的方案是：在兩個盒內(nèi)同時放體積和初溫相同的熱水，比較同一時間內(nèi)熱水下降的溫度．
故答案為：（1）22；
（2）快；
（3）時間t₁；
a、兩次實(shí)驗(yàn)沒有保持水的初始溫度與室溫的溫差不變；
b、在兩只相同的盒內(nèi)，同時放質(zhì)量與初溫相同的熱水，比較同一時間力熱水降低的溫度．

點(diǎn)評：本題考查了探究水的沸騰的實(shí)驗(yàn)和比較阻燃型保溫材料和普通保溫材料的保溫性能，利用控制變量法進(jìn)行探究時，一定要明確控制什么，改變什么，這是初中物理探究的重要方法．