Question

10．由于怕飯菜太燙，來不及冷卻而影響小明的早餐，媽媽總是很早就起床了．為了讓媽媽多睡一會兒，小明就想找到一種讓物體快速冷卻的方法．為此小明進行了如下的探究：
小明注意到媽媽是把飯菜放在空氣中冷卻的，而廚房中適合用來冷卻的另一種物質(zhì)就是水．水和空氣哪個的導(dǎo)熱性能好呢？為此小明用兩個相同的牛奶瓶，都裝入熱牛奶，一個放在溫度與室溫相同的水中，另一個就放在空氣中，為了盡量減少其他因素的影響，他把兩個瓶都用木塊墊起來．如圖1所示．實驗時他每隔一定的時間記錄一次甲、乙兩溫度計的示數(shù)，得到的數(shù)據(jù)如下表：

間/min	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18
甲的示數(shù)	70	60	53	47	42	39	37	35	34	33
乙的示數(shù)	70	66	61	58	55	52	50	48	46	44

（1）實驗中，小明需要控制它們的一些量保持相同，如質(zhì)量（或初溫）．（舉出一例即可）
（2）小明通過實驗，得到的正確結(jié)論是什么？水的導(dǎo)熱性能比空氣的導(dǎo)熱性能好．
（3）小明通過分析表中甲的示數(shù)發(fā)現(xiàn)，牛奶冷卻的速度是越來越慢的（填“快”或“慢”），他認為這是由于牛奶冷卻的快慢還會受到水溫的影響；
（4）根據(jù)（3）中的分析，小明終于找到了一個用水使物體快速冷卻的辦法，并且舉一反三，明白了工業(yè)生產(chǎn)中使用流水噴淋法冷卻高溫物體的好處：可以使高溫物體各部分均勻冷卻（或“冷卻水可以通過流動散熱，起到更好的冷卻作用”，合理即可）．
（5）在流水噴淋法的工作過程中，水發(fā)生的物態(tài)變化有：汽化、液化．

Answer 1

分析 （1）控制變量法是讓某一個相關(guān)因素發(fā)生變化，觀察其對結(jié)果的影響．
影響牛奶降低溫度的因素很多，比如牛奶的質(zhì)量、初溫等等．
（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，如果溫度計溫度越低，說明冷卻效果越好．
（3）分析表中數(shù)據(jù)，比較在相同的時間降溫的多少；物體進行熱傳遞時，熱量傳遞的速度與兩個物體溫度差有關(guān)，溫度差越大，熱量傳遞的越快．
（4）圖中所給裝置優(yōu)點很多，比如可以使高溫物體各個部位都與水接觸，方便均勻冷卻；落水經(jīng)過冷卻塔后，溫度降低，可以重新對高溫物體起到良好的冷卻作用；
（5）根據(jù)汽化和液化的產(chǎn)生的條件分析．

解答 解：（1）與牛奶降溫的因素很多，但只能保證其中一個發(fā)生改變，所以需要讓質(zhì)量和初溫相同．
（2）通過實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，相同時間內(nèi)，水中浸泡的牛奶溫度較低，說明水的導(dǎo)熱性能比空氣的導(dǎo)熱性能好；
（3）由表數(shù)據(jù)，開始時，2分鐘降低的溫度為10°C，從14分鐘開始，相同時間內(nèi)（2分鐘），每過2分鐘降低1°C，降溫的速度逐漸變慢，就是指冷卻速率變慢．這是由于隨著牛奶溫度下降，周圍水的溫度在升高，使牛奶冷卻的速度變慢了．
（4）使用圖中裝置有許多好處，可以使高溫物體各部分均勻冷卻，冷卻水可以通過流動散熱，起到更好的冷卻作用．
（5）流水噴淋法的工作過程中，大量小水珠噴灑在高溫物體上發(fā)生汽化現(xiàn)象，落水收集后通過冷卻塔發(fā)液化現(xiàn)象．
故答案為：
（1）質(zhì)量（或初溫）；
（2）水的導(dǎo)熱性能比空氣的導(dǎo)熱性能好；
（3）慢；水溫；
（4）可以使高溫物體各部分均勻冷卻（或“冷卻水可以通過流動散熱，起到更好的冷卻作用”，合理即可）； 
（5）汽化、液化．

點評 本題研究水和空氣哪個的導(dǎo)熱性能好，考查控制變量法的運用、數(shù)據(jù)分析及物態(tài)變化的知識，同時結(jié)合物理知識，要求對所給裝置進行具體分析．