第二,用控制变量法设计演示实验

在演示实验初,向同学们介绍一种研究问题的科学方法一控制变量法,

由于自然界发生的各种现象往往是错综复杂的。因此,决定一现象产生的原因常常有很多。为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后比较、研究其它两个变量之间的关系。

问题的提出,前一节课讲到 1 克水温度升高 1℃吸收的热量是 1 卡,那

么 1 克其它的物质温度升高 1℃吸收的热量是不是 1 卡呢?为了探讨这个问题,我们做了一个演示实验。这个实验的目的是为了比较质量相同的不同物质在升高相同温度时吸收的热量是否相同。1 克质量太小,不便于研究。我们可以用质量都为 100 克的两种不同液体—水和煤油来做实验,现在我们采用控制变量法分析一下应该控制哪些变量。

  1. 控制质量。使甲、乙两杯不同液体的质量都为 100 克。同时选用的两个烧杯质量也相同(目的是为了使烧杯吸收的热量相同)。(2)控制两杯不同液体吸收的热量。措施是用两个“同样”的酒精灯给它们加热,保证在相同的时间里,供给的热量相同。(3)控制两杯液体的初温,使一开始两杯液体温度相同然后同时点燃两个酒精灯,比较在相同时间内两杯液体温度升高的快慢。实验结果发现煤油温度升高得较快,就证明了质量相同的不同物质吸收相同的热量温度升高的快慢不相同这个事实。

然后再进一步启发提问:“当两杯液体升高到相同温度时,谁吸热用时间长?”学生答:“温度升高慢的水吸热时间长。”再追问:“谁吸收的热量多呢?”学生答:“水吸收的热量多。”

请同学们想一想,开始提出的问题:“l 克煤油的温度升高 l℃收的热量大于 1 卡还是小于 1 卡呢?”答:“小于 1 卡。”

从而由实验推理得到如下结论:“质量相等的不同物质升高相同的温度吸收的热量不相等。”