Question

泰州城區某中學“STS”小組的同學為了研究通揚河水質，采集了如圖甲所示的河水樣品，同學們正確地用天平并借助于量筒測量了河水樣品的質量，兩次測量結果如圖乙（a）（b）所示，然后將河水樣品倒入圖丙所示的密閉隔熱裝置中，用恒定功率為80W的電熱器加熱（不計熱損失）測出圖丁表格的數據．（外面氣壓為1標準大氣壓）
問：（1）表格中哪一組數據是錯誤的記錄？改正后應為多少？
（2）根據題目中所給出的圖和表格中的數據，經過必要的計算，可求出能反映河水性質的哪兩個物理量？（要求寫出計算過程）
（3）與反映純水性質的相關物理量相比，通揚河水質發生變化的可能原因是什么？（說明兩點）
（4）在圖丁的坐標紙中作出實驗的溫度隨時間變化的圖象．

時間/min	0	2	4	6	8	10	12	14
溫度/℃	23	39	55	61	87	103	103	103

Answer 1

分析：（1）電熱器加熱時，相同的時間內電流做的功相同，不計熱損失時河水吸收的熱量相同，根據Q_吸=cm△t可知，河水溫度的變化量相同，據此進行解答；
（2）由甲乙兩圖得出河水的質量和體積，根據密度公式求出河水的密度；根據W=Pt求出2min電流做的功，再根據Q_吸=cm△t求出河水的比熱容；
（3）河水與純水的密度和比熱容不同，可以從含沙量和被污染等方面進行解答；
（4）利用描點法做出溫度隨時間變化的圖象．

解答：解：
（1）∵電熱器加熱時，相同的時間內電流做的功相同，
∴不計熱損失時，河水吸收的熱量相同，
根據Q_吸=cm△t可知，河水溫度的變化量相同，由表格中的信息可知△t=16℃，故第4組數據有錯，其溫度應為71℃；
（2）由甲乙兩圖可知：
河水的體積V=150ml=150cm³；
空容器的質量為20g+20g+1g=41g，河水和容器的總質量為20g+20g+50g+100g+4g=194g，河水的質量m=194g-41g=153g；
①河水的密度為ρ=

m

V

=

153g

150cm3

=1.02g/cm³；
②2min電流做的功：
W=Pt=80W×2×60s=9600J，
根據Q_吸=cm△t可得：
河水的比熱容c=

Q吸

m△t

=

W

m△t

=

9600J

153×10-3kg×16℃

≈3.92×10³J/（kg?℃）；
（3）與反映純水性質的相關物理量相比，通揚河水質發生變化的可能原因是：①含泥沙；②污染；
（4）根據表格中的實驗數據，在坐標格中以橫坐標為時間，縱坐標為溫度，然后通過描點法在坐標格中描出對應時間的溫度，最后將各點用直線連接起來，得到溫度隨時間的變化的圖象，如下圖所示：

答：（1）第4組數據有錯，其溫度應為71℃；
（2）能反映河水性質的量有：河水的密度為1.02g/cm³；比熱容約為3.92×10³J/（kg?℃）；
（3）通揚河水質發生變化的可能原因是①含泥沙；②被污染；
（4）圖象如山圖所示．

點評：本題考查了量筒和托盤天平的讀書以及密度公式、吸熱公式、電功公式的靈活應用等，關鍵是根據表格得出相關的信息．