Question

夏天中午海邊的沙子熱，海水卻很涼；傍晚海邊的沙子涼，海水卻較暖和．對此，同學們提出如下猜想：可能是沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快，兩探究小組都設(shè)計實驗去驗證．
（1）他們在實驗前準備了火柴、酒精燈、燒杯、沙子、水、攪棒、鐵架臺、石棉網(wǎng)、溫度計、秒表，除此之外，還需要的器材是

天平

；實驗時我們使用攪棒的作用是

使沙子受熱均勻

．
（2）兩小組獲得的實驗結(jié)論分別是：①等質(zhì)量的沙子和水升高相同的溫度，加熱沙子的時間短；②等質(zhì)量的沙子和水加熱相同的時間，沙子的溫度上升得多．你認為上述結(jié)論能驗證實驗猜想的是

①和②

（選填“僅是①”、“僅是②”或“①和②”）．
（3）探究過程中也有部分同學提出猜想：可能是中午海水蒸發(fā)吸收熱量，所以溫度低；而沙子不蒸發(fā)，所以溫度高，你認為上述猜想是否正確，請說明理由：

如果是因為海水蒸發(fā)的原因，那么晚上也應(yīng)該是海水的溫度較低

．

Answer 1

分析：（1）因為實驗在研究的是沙子與水吸熱放熱的情況，因此，溫度計是必不可少的測量儀器．同時，為了加熱均勻應(yīng)使用攪棒進行攪拌；
（2）沙子與水吸放熱能力的比較必須符合控制變量法的要求，注意結(jié)論所描述的條件是否嚴密，再確定結(jié)論能否驗證猜想；
（3）中午海水比沙子涼的主要原因是比執(zhí)容大造成的，而不是因為水蒸發(fā)吸熱，因為傍晚水同樣在蒸發(fā)吸熱，溫度卻要比沙子高．

解答：解：（1）實驗中要想定量分析必須要測量沙子和水的質(zhì)量，因此，還需要的測量工具是天平．為了使沙子能均勻受熱，因使用攪拌棒進行攪拌；
（2）“等質(zhì)量的沙子和水升高相同的溫度，加熱沙子的時間短”，說明水的吸熱能力比沙子強．“等質(zhì)量的沙子和水加熱相同的時間，沙子溫度上升得多”，同樣說明了水的吸熱能力比沙子強．因為均說明“沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快”，故兩條實驗結(jié)論均能驗證實驗猜想，故應(yīng)選擇“①和②”．
（3）上述猜想是不正確的．因為蒸發(fā)吸熱不是海水溫度低的主要原因，其主要原因是海水的比熱容大．比如傍晚時海水同樣在蒸發(fā)吸熱，其溫度卻比沙子高，便能有力證明這一點．
故答案為：
（1）天平，使沙子受熱均勻；
（2）①和②；
（3）如果是因為海水蒸發(fā)的原因，那么晚上也應(yīng)該是海水的溫度較低（答出類似的答案都可以）．

點評：本題的探究實際上是對沙子和水吸放熱能力的比較，而物質(zhì)吸放熱能力是用比熱容來量度的，在實驗過程中，影響的量較多，有質(zhì)量、加熱時間、升高溫度等，因此，要注意結(jié)論的嚴密性．同時，在解釋實際現(xiàn)象時，要正確運用比熱容這一物質(zhì)的性質(zhì)．