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3.（教材P42材料改编）如图(a)所示为“观察不同物质吸热升温现象”的装置。将质量相同的甲、乙液体分别放在两个瓷盘中，用红外灯均匀照射两个瓷盘，再分别测出甲、乙液体的温度。记录相关数据，并绘制出如图(b)所示的图像。
（1）实验中，除了图(a)中所展示的实验器材外，还必须用到的测量工具有秒表、天平和
（2）同时开始加热到第4 min，这段时间，从图(b)可以看到，甲液体升温比乙液体快，这段时间，甲吸收的热量
（3）实验中，给相同质量的不同物质加热相同的时间，通过比较
（4）甲、乙两种液体的比热容之比是
（5）同时开始加热到第4 min，这段时间内甲的比热容与升高温度的乘积
（1）实验中，除了图(a)中所展示的实验器材外，还必须用到的测量工具有秒表、天平和
温度计
。（2）同时开始加热到第4 min，这段时间，从图(b)可以看到，甲液体升温比乙液体快，这段时间，甲吸收的热量
等于
（大于/等于/小于）乙吸收的热量。（3）实验中，给相同质量的不同物质加热相同的时间，通过比较
升高温度
可以判断它们吸热能力的强弱。从图(b)可知，乙
物质吸热能力更强。（4）甲、乙两种液体的比热容之比是
1:2
。（5）同时开始加热到第4 min，这段时间内甲的比热容与升高温度的乘积
等于
（大于/等于/小于）乙的比热容与升高温度的乘积。答案
3.（1）温度计 （2）等于 （3）升高温度 乙 （4）1:2 （5）等于
解析
【分析】
本题围绕“探究不同物质吸热升温现象”的实验展开，核心是利用控制变量法和热量公式$Q=cm\Delta t$分析问题：
（1）实验需测量温度变化，结合已有的测量工具（秒表测时间、天平测质量），确定缺少的测量工具；
（2）相同热源在相同时间内提供的热量相等，据此判断甲乙吸收热量的关系；
（3）相同质量、吸热相同的情况下，通过比较升高的温度判断吸热能力，升温越小吸热能力越强；
（4）根据$Q=cm\Delta t$，当$Q$、$m$相同时，比热容与升高温度成反比，计算比热容之比；
（5）由$Q=cm\Delta t$，相同时间内$Q$相等，故$cm\Delta t$的乘积相等。
【解析】
（1）实验中需要测量液体的温度，因此除秒表（测时间）、天平（测质量）外，还必须用到温度计，用于测量温度变化。
（2）实验中用相同的红外灯均匀照射，相同时间内甲、乙液体吸收的热量相等，所以加热到第4min时，甲吸收的热量等于乙吸收的热量。
（3）给相同质量的不同物质加热相同时间，它们吸收的热量相同，通过比较升高的温度可判断吸热能力：升高温度越小，吸热能力越强。由图(b)可知，加热4min时，甲升高温度为$60℃-20℃=40℃$，乙升高温度为$30℃-10℃=20℃$，乙升高温度更小，故乙物质吸热能力更强。
（4）根据热量公式$Q=cm\Delta t$，已知$m_甲=m_乙$，$Q_甲=Q_乙$，则$c_甲m\Delta t_甲 = c_乙m\Delta t_乙$，约去$m$得$\frac{c_甲}{c_乙}=\frac{\Delta t_乙}{\Delta t_甲}$，代入$\Delta t_甲=40℃$、$\Delta t_乙=20℃$，得$\frac{c_甲}{c_乙}=\frac{20℃}{40℃}=\frac{1}{2}$，即比热容之比为$1:2$。
（5）由$Q=cm\Delta t$，加热相同时间时，甲和乙吸收的热量$Q$相等，因此甲的比热容与升高温度的乘积等于乙的比热容与升高温度的乘积。
【答案】
（1）温度计；（2）等于；（3）升高温度；乙；（4）$1:2$；（5）等于
【知识点】
比热容、热量计算、探究物质吸热能力
【点评】
本题是比热容章节的基础实验题，考查控制变量法、热量公式的应用及图像分析，需理解吸热能力的判断依据，难度适中，适合巩固比热容相关知识点。
【难度系数】
0.3
本题围绕“探究不同物质吸热升温现象”的实验展开，核心是利用控制变量法和热量公式$Q=cm\Delta t$分析问题：
（1）实验需测量温度变化，结合已有的测量工具（秒表测时间、天平测质量），确定缺少的测量工具；
（2）相同热源在相同时间内提供的热量相等，据此判断甲乙吸收热量的关系；
（3）相同质量、吸热相同的情况下，通过比较升高的温度判断吸热能力，升温越小吸热能力越强；
（4）根据$Q=cm\Delta t$，当$Q$、$m$相同时，比热容与升高温度成反比，计算比热容之比；
（5）由$Q=cm\Delta t$，相同时间内$Q$相等，故$cm\Delta t$的乘积相等。
【解析】
（1）实验中需要测量液体的温度，因此除秒表（测时间）、天平（测质量）外，还必须用到温度计，用于测量温度变化。
（2）实验中用相同的红外灯均匀照射，相同时间内甲、乙液体吸收的热量相等，所以加热到第4min时，甲吸收的热量等于乙吸收的热量。
（3）给相同质量的不同物质加热相同时间，它们吸收的热量相同，通过比较升高的温度可判断吸热能力：升高温度越小，吸热能力越强。由图(b)可知，加热4min时，甲升高温度为$60℃-20℃=40℃$，乙升高温度为$30℃-10℃=20℃$，乙升高温度更小，故乙物质吸热能力更强。
（4）根据热量公式$Q=cm\Delta t$，已知$m_甲=m_乙$，$Q_甲=Q_乙$，则$c_甲m\Delta t_甲 = c_乙m\Delta t_乙$，约去$m$得$\frac{c_甲}{c_乙}=\frac{\Delta t_乙}{\Delta t_甲}$，代入$\Delta t_甲=40℃$、$\Delta t_乙=20℃$，得$\frac{c_甲}{c_乙}=\frac{20℃}{40℃}=\frac{1}{2}$，即比热容之比为$1:2$。
（5）由$Q=cm\Delta t$，加热相同时间时，甲和乙吸收的热量$Q$相等，因此甲的比热容与升高温度的乘积等于乙的比热容与升高温度的乘积。
【答案】
（1）温度计；（2）等于；（3）升高温度；乙；（4）$1:2$；（5）等于
【知识点】
比热容、热量计算、探究物质吸热能力
【点评】
本题是比热容章节的基础实验题，考查控制变量法、热量公式的应用及图像分析，需理解吸热能力的判断依据，难度适中，适合巩固比热容相关知识点。
【难度系数】
0.3
4. 为了比较不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验。实验装置完全相同，燃料的质量、烧杯内水的初温和质量也都相同。实验中忽略热量的散失，已知两种燃料燃烧时均匀放热。
（1）实验中还应控制燃料燃烧的
（2）燃料烧完后，画出被加热水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。由此可知，燃料1燃烧10 min放出的热量
（3）燃料1与燃料2的热值之比为
（4）燃烧率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值，则燃料1的燃烧率是燃料2的燃烧率的
（1）实验中还应控制燃料燃烧的
质量
（时间/质量）相同。（2）燃料烧完后，画出被加热水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。由此可知，燃料1燃烧10 min放出的热量
大于
（大于/等于/小于）燃料2燃烧15 min放出的热量。（3）燃料1与燃料2的热值之比为
8:3
。（4）燃烧率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值，则燃料1的燃烧率是燃料2的燃烧率的
4
倍。答案
4.（1）质量 （2）大于 （3）8:3 （4）4
解析
【分析】
本题是探究不同燃料放热能力的实验，需运用控制变量法，结合热量公式、热值和燃烧率的概念分析。首先，比较燃料热值时要控制燃料质量相同；根据图像中水温变化和加热时间，分析燃料放热情况，进而推导热值和燃烧率的关系。
【解析】
（1）热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，要比较不同燃料的热值，需控制燃料的质量相同，因此实验中应控制燃料燃烧的质量相同。
（2）由图丙可知，燃料1在5min内使水从20℃升高到100℃，之后温度不变，说明燃料1在5min内完全燃烧，10min时放出的热量等于其完全燃烧的总热量，对应水升高的温度Δt₁=80℃；燃料2在15min内使水从20℃升高到80℃，完全燃烧时对应水升高的温度Δt₂=60℃。根据Q=cmΔt，水的质量和比热容相同，Q与Δt成正比，因此燃料1燃烧10min放出的热量大于燃料2燃烧15min放出的热量。
（3）设水的比热容为c，质量为m水，燃料质量均为m。燃料1完全燃烧放出的热量Q₁=cm水(100℃-20℃)=80cm水；燃料2完全燃烧放出的热量Q₂=cm水(80℃-20℃)=60cm水。热值q=Q/m，因此q₁/q₂=Q₁/Q₂=80cm水/60cm水=8/3，即热值之比为8:3。
（4）燃烧率是单位时间放出的热量，燃料1的燃烧率η₁=Q₁/5min=80cm水/5=16cm水；燃料2的燃烧率η₂=Q₂/15min=60cm水/15=4cm水。因此η₁/η₂=16cm水/4cm水=4，即燃料1的燃烧率是燃料2的4倍。
【答案】
（1）质量；（2）大于；（3）8:3；（4）4
【知识点】
热值、热量计算、控制变量法
【点评】
本题通过对比实验探究燃料的放热特性，关键是结合图像信息和控制变量法分析，需准确理解热值、燃烧率的概念，利用热量公式推导，难度中等，适合多数学生解答。
【难度系数】
0.5
本题是探究不同燃料放热能力的实验，需运用控制变量法，结合热量公式、热值和燃烧率的概念分析。首先，比较燃料热值时要控制燃料质量相同；根据图像中水温变化和加热时间，分析燃料放热情况，进而推导热值和燃烧率的关系。
【解析】
（1）热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，要比较不同燃料的热值，需控制燃料的质量相同，因此实验中应控制燃料燃烧的质量相同。
（2）由图丙可知，燃料1在5min内使水从20℃升高到100℃，之后温度不变，说明燃料1在5min内完全燃烧，10min时放出的热量等于其完全燃烧的总热量，对应水升高的温度Δt₁=80℃；燃料2在15min内使水从20℃升高到80℃，完全燃烧时对应水升高的温度Δt₂=60℃。根据Q=cmΔt，水的质量和比热容相同，Q与Δt成正比，因此燃料1燃烧10min放出的热量大于燃料2燃烧15min放出的热量。
（3）设水的比热容为c，质量为m水，燃料质量均为m。燃料1完全燃烧放出的热量Q₁=cm水(100℃-20℃)=80cm水；燃料2完全燃烧放出的热量Q₂=cm水(80℃-20℃)=60cm水。热值q=Q/m，因此q₁/q₂=Q₁/Q₂=80cm水/60cm水=8/3，即热值之比为8:3。
（4）燃烧率是单位时间放出的热量，燃料1的燃烧率η₁=Q₁/5min=80cm水/5=16cm水；燃料2的燃烧率η₂=Q₂/15min=60cm水/15=4cm水。因此η₁/η₂=16cm水/4cm水=4，即燃料1的燃烧率是燃料2的4倍。
【答案】
（1）质量；（2）大于；（3）8:3；（4）4
【知识点】
热值、热量计算、控制变量法
【点评】
本题通过对比实验探究燃料的放热特性，关键是结合图像信息和控制变量法分析，需准确理解热值、燃烧率的概念，利用热量公式推导，难度中等，适合多数学生解答。
【难度系数】
0.5
