14.某同学所在的物理兴趣小组做了探究不同燃料燃烧的放热能力的实验，他设计的实验装置如图8所示。

(1)为了保证实验结论可靠，该同学选择了两套完全相同的装置，在实验中还应控制水的质量相等，煤油与菜籽油的质量（选填“相等”或“不相等”）。除了图中所提供的器材外，（选填“需要”或“不需要”）秒表。
(2)燃料燃烧放出热量的多少是通过（选填“温度计上升的示数”或“加热时间”）来反映的。
(3)实验数据如下表所示。分析实验数据可知：煤油和菜籽油这两种燃料中，热值较大的是。

(4)利用以上实验方法计算出的燃料热值比真实值（选填“大”或“小”），原因可能是（写出一条即可）。

(1)相等；不需要
(2)温度计上升的示数
(3)煤油
(4)小；燃料燃烧放出的热量不能全部被水吸收。

【分析】
本题是探究不同燃料热值的实验，需运用控制变量法和转换法解题：(1) 探究燃料放热能力时，要控制水和燃料的质量相等，通过温度计示数变化判断放热，无需秒表；(2) 燃料放热多少转换为温度计上升的示数；(3) 相同质量燃料完全燃烧，热值大的放热多，水升温明显；(4) 实验中热量有散失，导致计算的热值偏小。
【解析】
(1) 根据控制变量法，探究不同燃料的放热能力，需保证水的质量、燃料（煤油与菜籽油）的质量均相等，这样才能通过水升高的温度反映燃料放热的多少；实验中只需观察温度计的示数变化，不需要测量加热时间，因此不需要秒表。
(2) 燃料燃烧放出的热量无法直接观察，利用转换法，通过水吸收热量后温度计上升的示数来反映，相同质量的水，温度升高越多，说明燃料放出的热量越多。
(3) 相同质量的燃料完全燃烧时，热值越大，放出的热量越多，水吸收热量后温度升高越显著，由实验数据可知，煤油对应的水温度升高更多，因此煤油的热值较大。
(4) 实验过程中，燃料燃烧放出的热量会有一部分散失到空气中，或燃料未完全燃烧，导致水吸收的热量小于燃料实际放出的热量，因此根据水吸收的热量计算出的燃料热值比真实值小。
【答案】
(1)相等；不需要
(2)温度计上升的示数
(3)煤油
(4)小；燃料燃烧放出的热量不能全部被水吸收。
【知识点】
热值、控制变量法、转换法
【点评】
本题考查热学中探究燃料热值的实验，核心是控制变量法和转换法的应用，同时涉及实验误差分析，是初中物理热学的基础实验题型，需掌握实验设计的逻辑和原理。
【难度系数】
0.5

15.提升题 图9甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10 g，烧杯内液体的质量和初温也都相同。

（1）为比较不同物质的比热容，应按两图进行实验；为比较不同燃料的热值，应按两图进行实验。选择的理由是物理学中研究问题通常要用法。
（2）该实验的变量控制不正确的是。
A.采用相同的加热方法
B.烧杯中分别装入相同体积的物质
C.使用相同的烧杯
（3）图10为质量和初温均相同的a、b两种液体吸热过程中温度随时间变化的图像。已知液体b的比热容是$1.8× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· °\mathrm{C})$，则液体a的比热容是$\mathrm{J}/(\mathrm{kg}· °\mathrm{C})$。

(1)甲、丙；甲、乙；控制变量
(2)B
(3)$0.9×10^3$

【分析】
要解决这道题，需结合控制变量法分析实验设计，再利用热量公式计算比热容：
1. 比较不同物质的比热容时，需控制燃料相同（保证相同时间放出热量相同，液体吸收热量相同），改变液体种类；比较不同燃料的热值时，需控制液体相同，改变燃料种类，均用到控制变量法。
2. 实验变量控制需保证液体质量相同，而非体积相同。
3. 比热容计算需根据图像中加热时间（对应吸收热量）的关系，结合热量公式Q=cmΔt推导。
【解析】
（1）比较不同物质的比热容，需控制燃料相同、液体种类不同，故选甲、丙两图；比较不同燃料的热值，需控制液体相同、燃料种类不同，故选甲、乙两图；这种研究方法是控制变量法。
（2）实验中，相同加热方法保证相同时间液体吸热相同（A正确）；需控制液体质量相同，而非体积相同（B错误）；相同烧杯保证装置一致（C正确），故选B。
（3）由图10可知，质量和初温相同的a、b液体，升高到80℃时，a加热10min，b加热20min，相同热源相同时间放热相同，故吸收热量Qₐ:Qᵦ=1:2。根据Q=cmΔt，m、Δt相同，c与Q成正比，因此cₐ/cᵦ=Qₐ/Qᵦ=1/2，代入cᵦ=1.8×10³ J/(kg·℃)，得cₐ=0.9×10³ J/(kg·℃)。
【答案】
(1)甲、丙；甲、乙；控制变量 (2)B (3)$0.9×10^3$
【知识点】
比热容、热值、控制变量法
【点评】
本题考查比热容与热值的实验探究，核心是控制变量法的应用，需准确分析实验变量和图像中的热量关系，难度中等。
【难度系数】
0.5