Question

小刘同学发现一杯热水冬天比夏天冷却快，为了掌握物体保温和降温的规律，小刘根据热水冷却快慢的一些现象，做了以下实验探究：

（提出问题）热水冷却的快慢与哪些因素有关？

（进行猜想）猜想一：热水冷却的快慢与温差（温差＝热水温度﹣环境温度）有关；

猜想二：热水冷却的快慢与装水容器的材料有关；

猜想三：热水冷却的快慢与热水表面空气的流速有关。

（进行实验，收集证据）

小刘选用3个玻璃杯、一个塑料杯、一个铝杯（5个杯子大小、形状完全相同），在杯中分别倒入热水放在温度可调控的房间里做了5次实验，每次实验杯子都装满同质量、同温度的热水。用温度计和秒表记录每次实验热水温度从90℃降至50℃所用时间，只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风（水不溢出）。

实验数据记入下表：

序号	杯子材料	水的质量	有无电风扇吹风	起始温度/℃	终止温度/℃	室内环境温度/℃	冷却时间/s
1	玻璃	相等	无	90	50	30	920
2	玻璃	相等	有	90	50	30	612
3	玻璃	相等	无	90	50	15	665
4	塑料	相等	无	90	50	15	780
5	铝	相等	无	90	50	15	508

（1）本实验中还需要测量工具_____。

（2）请你提出一个新的科学猜想：热水冷却快慢还与_____有关；

（3）分析比较实验1和实验2的数据，可知热水表面空气流速越快，冷却时间_____；

（4）用序号为3、4、5的三个实验可以验证小刘的第_____（填序号）个猜想；

（5）在验证热水冷却快慢与温差有关的两次实验中，小刘控制的变量是_____；

（6）请你对以上实验探究中存在的不足提出一条合理的评价意见：_____。

（7）根据实验数据你能得出一定质量的热水应该在_____（玻璃/塑料/铝，有风/无风，环境温度高/低）的情况下更保温。

Answer

托盘天平 热水的质量 越短 二 容器的材料和热水表面空气的流速 在验证某一个猜想时，应多做几次实验，这样才能得出普遍的实验结论 塑料、无风、环境温度高

【解析】

（1）本题要探究热水冷却的快慢与哪些因素有关，需要用托盘天平测量质量，用温度计测量温度，用秒表测量时间；

（2）据表格中的内容和生活经验可知，热水冷却快慢还与热水的质量有关；

（3）分析比较实验1和实验2的数据，可以发现，热水质量相同、初温、末温相同，空气流动越快，时间越短，故可以得出热水表面的空气流动越快，达到相同冷却效果的时间越短；

（4）比较3、4、5的三个实验可以看出，装水容器的材料不同，其它条件都相同，达到相同的冷却效果，所用的时间是不同的，所用说明热水冷却的快慢与装水容器的材料有关的；

（5）验证热水冷却快慢与温差有关时，应该选择温差不相同，但容器的材料和热水表面空气的流速相同的实验进行；

（6）从实验结论的普遍性角度应在验证某一个猜想时，应尽可能的多做几次实验，观察每一次的实验结论是否相同；

（7）根据表格分析知热水冷却快慢与温度差有关、容器的材料有关、液体表面空气的流动速度有关，且温差越小越不易散热、塑料材料更保温、液体表面空气的流动速度越慢时更保温，故一定质量的热水应该在塑料、无风、高温环境的情况下更保温。