3. 小明要制作一个能让药品在山高路远、气温较高时在$0^{\circ}C$以下存放的医用冷藏盒，图甲是该冷藏盒的设计效果图。


（1）小明要选用制作包装盒最外层的外壳材料，应选用（铁/铝），理由是。
（2）小明为比较“包装盒中填充物的保温性能”进行实验，分别取泡沫塑料①和卫生纸②两种保温材料用于包装盒填充物，两支相同的温度计，两个相同的玻璃烧杯，钟表和热开水，两个相同的硬纸外壳，装置如图乙（a）所示，根据实验测得的数据作出如图乙（b）所示“水温与时间关系”的图像（实验过程室温基本不变）。
(3)在上述实验中你认为小明在操作时，应控制不变(写出一条即可)。
(4)根据图像分析可知，小明做上述实验的环境温度(即室温)应在°C 左右。
(5)根据图像所示水温随时间变化的曲线，可知开水在冷却过程中温度随时间变化的特点是随时间的增加，降温速度。
(6)选材料(①/②)做包装盒填充物保温性能较好。
(7)你认为给冷藏盒中药品降温最好选用(冰/适当浓度盐水结成的冰)。

3.(1)铝 在体积相同时，密度越小的物体的质量越小 (3)材料的厚度（或水的质量） (4)20 (5)先快后慢 (6)① (7)适当浓度盐水结成的冰

【分析】
1. 第(1)问：冷藏盒需在山高路远的环境使用，外壳要轻便。根据密度公式$m=\rho V$，体积相同时，密度越小质量越小，铝的密度小于铁，更便于携带。
2. 第(3)问：比较保温性能需用控制变量法，要控制除填充物材料外的其他影响因素不变，比如水的质量、初温或填充物厚度等，确保实验结果仅由材料不同导致。
3. 第(4)问：水最终会与室温达到热平衡，从图像看水温最终稳定在20℃，故室温约为20℃。
4. 第(5)问：观察图像曲线，前期水温下降快，后期下降慢，即降温速度先快后慢。
5. 第(6)问：保温性能好的材料会让水温下降更慢，图像中用泡沫塑料①时水温下降更缓，所以①保温性能更好。
6. 第(7)问：药品需在0℃以下存放，冰的熔点为0℃无法满足，盐水冰熔点低于0℃，能维持0℃以下低温，更符合要求。
【解析】
(1) 应选用铝，理由是在体积相同时，铝的密度小于铁，根据$m=\rho V$，铝外壳的质量更小，便于在山高路远的环境中携带。
(3) 实验需控制变量，例如控制水的质量（或水的初温、填充物的厚度等）不变，保证只有填充物材料这一个变量。
(4) 室温基本不变，水最终会与室温一致，由图像可知水温最终稳定在20℃，所以环境温度约为20℃。
(5) 从水温随时间变化的曲线可看出，开水冷却时，前期降温速度快，后期降温速度慢，即降温速度先快后慢。
(6) 对比两条曲线，使用泡沫塑料①时水温下降更缓慢，说明其保温性能更优，故选①。
(7) 冰的熔点为0℃，只能维持0℃及以上温度；适当浓度盐水结成的冰熔点低于0℃，能使药品处于0℃以下环境，所以选适当浓度盐水结成的冰。
【答案】
(1) 铝；在体积相同时，密度越小的物体的质量越小
(3) 材料的厚度（或水的质量）
(4) 20
(5) 先快后慢
(6) ①
(7) 适当浓度盐水结成的冰
【知识点】
密度的应用、控制变量法、熔点的应用
【点评】
本题结合医用冷藏盒的实际设计，将物理知识与生活应用结合，考查了密度、控制变量法、保温性能判断及熔点的相关知识，要求学生结合图像分析问题，培养知识迁移和实际应用能力。
【难度系数】
0.6