Question

【題目】（提出問題）水和空氣哪種物質的導熱性能好？

（猜想與假設）小明進行了如下猜想：

猜想一：水的導熱性能好；

猜想二：空氣的導熱性能好

（設計與進行實驗）

小明用兩個相同的牛奶瓶，都裝入熱牛奶，一個放在溫度與室溫相同的水中，另一個放在空氣中，為了盡量減少其他因素的影響，他把兩個瓶都用木塊墊起來，放在同一個桌面上，如上圖所示，實驗時他每隔一定的時間記錄一次甲、乙兩溫度計的示數，得到的數據如下表：

（實驗結論）

（1）分析表中數據，可得出結論：_____

（評估與交流）

（2）對甲、乙兩個瓶中的牛奶，除了要控制它們的初溫相同外，還要控制它們的_____相同

（3）熱牛奶放在水中溫度下降是通過_____方式來_____（選填“增加”或“減少”）內能

（4）進一步分析表中甲的示數，小明又發現，在冷卻過程中，牛奶冷卻的快慢前后并不一致，是越來越___的

（實驗拓展）

（5）如果有一天，你要喝一杯奶茶，下列兩種冷卻方法中，效果較好的是_____

A．將滾燙的熱茶冷卻5分鐘，然后加適量冷牛奶

B．先將適量的冷牛奶加進滾燙的熱茶中，然后冷卻5min

（6）物理學中我們用速度來表示物體運動的快慢，若小明用“冷卻速度”來表示物體冷卻快慢，則“冷卻速度”可定義為：質量為1千克的物體，_____叫做冷卻速度

Answer 1

【答案】在水中冷卻比在空氣中冷卻效果要好質量熱傳遞減少慢A單位時間內降低的溫度

【解析】

（1）分析可知，在相同時間內水中冷卻速度更快，所以在水中比空氣中冷卻效果更好；（2）在研究空氣和水的導熱性時，應該保證其它條件相同，除了水的初溫外還要保證水的質量相等；（3）由于水與牛奶瓶有溫度差，所以要發生熱傳遞，即牛奶溫度下降是由于熱量傳遞減少其內能；（4）這是由于隨著牛奶溫度下降，周圍水的溫度在升高，使牛奶冷卻的速度變慢，因此牛奶冷卻的快慢還會受到溫度的影響．所以當實驗時間較長時，相同時間內牛奶降溫的速度逐漸變慢，就是指冷卻速率變慢．（5）根據（4）中的結論，物體冷卻隨時間推移是先快后慢，本質原因是溫差逐漸縮小，奶茶熱的時候溫度下降得快，開始快后來越來越慢，開始先讓它保持較高的溫度，可以在五分鐘內放出更多的熱量，然后加入冷牛奶，利用熱傳遞使其再次降溫。故選A；（6）根據題意可定義冷卻速度為：質量為1千克的物體在單位時間內降低的溫度。