3. 小明要制作一个能让药品在山高路远、气温较高时在0℃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℃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：制作冷藏盒外壳需考虑便携性，在体积相同的情况下，材料密度越小质量越轻。铝的密度小于铁，更适合山高路远的场景携带。
2. 第(3)问：比较保温性能的实验需用控制变量法，要保证除填充物外，其他影响水温变化的条件一致，比如水的质量、初温或保温材料厚度等。
3. 第(4)问：热水冷却最终会与室温相同，从图像可知水温最后稳定在20℃，所以环境温度为20℃。
4. 第(5)问：观察水温变化图像，曲线前期下降快、后期下降慢，说明降温速度先快后慢。
5. 第(6)问：保温性能好的材料会让水温下降更慢，图像中泡沫塑料①对应的水温下降更缓，保温性能更好。
6. 第(7)问：要让药品在0℃以下存放，需熔化温度低于0℃的制冷材料，盐水冰熔点低于0℃，能满足需求，而冰的熔点为0℃无法达到要求。
【解析】
(1) 选用铝，理由是铝的密度小于铁，根据公式$m=\rho V$，在体积相同时，铝的质量更小，便于在山高路远的环境中携带。
(3) 实验采用控制变量法，操作时应控制水的质量（或水的初温、保温材料的厚度等）不变，确保仅填充物这一变量不同。
(4) 热水冷却至最后，水温会与环境温度（室温）相同，由图乙(b)的图像可知，水温最终稳定在20℃，因此实验环境温度为20℃左右。
(5) 分析水温随时间变化的曲线，曲线前期斜率大，降温快；后期斜率小，降温慢，所以降温速度随时间增加先快后慢。
(6) 保温性能越好，水温下降速度越慢。从图像能看出，使用泡沫塑料①作为填充物时，水温下降更慢，说明其保温性能较好，故选①。
(7) 冰的熔点为0℃，熔化时温度保持0℃，无法使药品在0℃以下存放；适当浓度盐水结成的冰熔点低于0℃，熔化时温度维持在0℃以下，可满足药品的低温存放要求，因此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) 水的质量（或水的初温、保温材料的厚度等，合理即可）
(4) 20
(5) 先快后慢
(6) ①
(7) 适当浓度盐水结成的冰
【知识点】
控制变量法、密度的应用、熔化的应用
【点评】
本题结合医用冷藏盒的实际设计，综合考查了密度、控制变量法、热传递及熔化的相关知识，要求学生结合实验图像分析物理问题，体现了物理知识在生活实际中的应用，注重对知识迁移能力的考查。
【难度系数】
0.6