Question

【題目】查閱資料發現，很多導熱、散熱器材都選擇鋁材料。小明所在實驗小組想通過實驗探究“物質導熱性的影響因素”，現提出了如下猜想：

猜想一：物質的導熱性可能與橫截面積有關

猜想二：物質的導熱性可能與材料有關

猜想三：物質的導熱性可能與長度有關

為了驗證猜想，小明選用如圖1所示裝置，將物體一段浸入燒杯內持續沸騰的水中，另一端浸入盛有25℃冷水的試管中，每隔相同的時間測一次試管中水的溫度并記錄。重復以上實驗步驟，完成實驗。

(1)該實驗中使用的測量工具有溫度計和___________；為了探究猜想一，應該選擇材料和長度相同，________________的導熱物體進行實驗。

(2)實驗中，導熱性能無法直接測量，他類比所學知識定義了一個物理量k，來衡量物質的導熱性能，下列有關k的定義正確的是__________。

A、時間 B、溫度 C、溫度的變化量 D、單位時間內溫度的變化量

(3)實驗小組選取長度和橫截面積相同的銅棒和鋁棒進行實驗來驗證猜想二。下表是記錄的實驗數據：

請你依據表格中的數據在圖2中描點，分別作出以銅棒和鋁棒為導熱材料時試管內水的溫度T隨時間t變化的關系圖。______

(4)由溫度—時間圖像，可推斷出此實驗中_______（選填“銅棒”或“鋁棒”）的導熱性能更好。

(5)結合實驗結論，實際中很多散熱器材使用的是鋁材料，你認為導熱器材選擇鋁材料的優點有_________________________。（寫出一條合理即可）

Answer 1

【答案】秒表 橫截面積不同 D 銅棒 鋁的密度小，不會顯著增加產品的重量

【解析】

(1)[1]該實驗中每隔相同的時間測一次試管中水的溫度并記錄，使用的測量工具有溫度計和秒表。

[2]為了探究物質的導熱性可能與橫截面積有關，應該選擇材料和長度相同，橫截面積不同的導熱物體進行實驗。

(2)[3]實驗中每隔相同的時間測一次試管中水的溫度并記錄，導熱性能無法直接測量，他類比所學知識定義了一個物理量k，來衡量物質的導熱性能，物理量k與時間、溫度變化量都有關系，用單位時間內溫度的變化量來表示；故選D。

(3)[4]依據表格中的數據描點，試管內水的溫度T隨時間t變化的關系圖如下圖所示：

。

(4)[5]由溫度—時間圖像，在加熱相同時間內，銅棒升溫更快，說明銅棒的導熱性能更好。

(5)[6]結合實驗結論，實際中很多散熱器材使用的是鋁材料，導熱器材選擇鋁材料的優點是鋁的密度小，不會顯著增加產品的重量。