Question

某小组的同学尝试测定一粒核桃仁中含有的能量。首先，取一粒核桃仁，称其重量为5克，切取一部分用做实验材料，称其重量为0.5g。然后，组装了如下图所示的实验装置。

（1）用点燃的核桃仁给锥形瓶中的水加热。水量多少合适呢？水量过多，温度变化过小，不易读数；水量

过少，则可能出现          现象，从而造成较大的误差。所以，将水量定为20毫升。

（2）为了尽可能减小误差，可为这套装置增设一个防止热量散失的部件，请在图中画出该部件的示意图。（能够简单表达设计意图即可）

（3）要获得较为准确的测量结果，什么时候将燃烧后的核桃仁从锥形瓶下移开，并记录温度计上显示的温

度呢？经过讨论，形成了以下三种不同意见，其中最为科学合理的是           (填字母）。

A.火焰熄灭时

B.核桃仁灰烬凉透时

C.温度计显示的温度不再升高时

（4）已知1毫升水每升高1℃，需要吸收4.2焦的能量。测定锥形瓶中水的温度升高了10℃，请计算这粒核桃仁中含有的能量（不考虑能量散失造成的误差）。                   焦

（5）从这粒核桃仁上再取相似大小的两块，分别用相同的装置、同样的做法重复测量，计算出这粒核桃仁中含有的能量分别是8544焦、8610焦。根据这三次计算的结果，确定最接近这粒核桃仁含有能量真实值的数值。                     焦

Answer

（1）沸腾

（2）画图要点:1.能够罩住锥形瓶和核桃仁2.上端留有通风口(缺少任何一个要点均不得分）

（3）C

（4）8400

（5）8610

【解析】（1）用点燃的核桃仁给锥形瓶中的水加热，水要适量（20毫升）。水量过多，温度变化过小，不易读数；水量过少，则可能出现沸腾现象，从而造成较大的误差。

（2）为了尽可能减小误差，可为这套装置增设一个防止热量散失的部件，如图所示：

（3）A、火焰熄灭时，还有余热，此时若及时计数，会导致数据偏低，A错误；

B、核桃仁灰烬凉透时，由于这一过程热量的散失，会导致数据偏低，B错误；

C、温度计显示的温度不再升高时，说明不再有热量产生，此时记录数据比较科学，C正确；

（4）已知1毫升水每升高1℃，需要吸收4.2焦的能量。测定锥形瓶中水的温度升高了10℃，请计算这粒核桃仁中含有的能量：4.2焦×20毫升×10=8400焦。

（5）为了尽量减少实验结果的误差，提高实验结果的可信度，因此应该设置重复实验（或重复组），多做几次，然后取平均值。即（8400+8544+8610）÷3≈8512。

【学科网考点定位】测定某种食物中的能量。

【名师点睛】本题主要考查科学探究的一般过程；种子的成分包括有机物和无机物（水和无机盐）判断方法以及在科学探究实验中设置重复组的必要性。