某教师为了解学生对温度、热量、比热容和热传递等知识的掌握情况,设计了如下检测题,检测结果是每个选项都有学生选择。题目:下列现象中,不可能发生的是()。A.水的沸点低于或高于100℃B.湿衣服放在温度低的地方比放在温度高的地方干得快C.-5℃的冰块放在0℃的水中会熔化D.物体吸收热量温度保持不变问题:(1)指出正确选项,针对错误选项分析学生在物理知识方面可能存在的问题。(2)针对其中一个错误选项,设计教学片段帮助学生掌握相关知识。
(1)正确答案为C。水的沸点的高低随气压的变化而改变,所以选项A是可能发生的。湿衣服变于是蒸发现象,影响蒸发快慢的因素除温度外,还有液体表面积的大小和表面上气流的快慢,故选项B也是可能的。冰是晶体,-5℃的冰块在0℃的水中不断吸热,水放热而降温,当它们达到热平衡时,共同温度低于0℃,既不能达到熔点,也不能继续吸热,所以不能熔化。晶体熔化和液体沸腾时,虽不断吸热,但温度却保持不变,选项D也是可能的。
(2)以D选项为例。生:老师,由Q=cm△T可知△T=Q/cm,c和m都是不变的,吸收热量,△T肯定为正。所以物体吸收热量温度肯定升高。师:老师先来问你,c是什么物理量?生:比热容。师:比热容的定义是什么?生:单位质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。师:Q=cm△T只是给了我们一个计算公式,只是在物体温度发生变化时,可以由比热容求出吸收或放出热量的多少。换言之,如果物体的温度不发生变化,还可以利用这个公式求解吗?生:不可以,我明白了。比热容是表示物质热性质的物理量。比热容与物质的状态和物质的种类有关。所以水在沸腾时虽然继续加热,但温度始终不变。
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