Question

17．如圖是探究“水的沸騰”的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）要完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，已準(zhǔn)備有燒杯、酒精燈、鐵架臺(tái)、計(jì)時(shí)器，還需要的測量儀器是溫度計(jì)，加熱時(shí)應(yīng)使用酒精燈的外焰（選填“內(nèi)焰”或“外焰”），安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)（圖甲），應(yīng)按照自下而上順序進(jìn)行（選填“自下而上”或“自上而下”）．
（2）安裝好器材開始實(shí)驗(yàn)后，小紅的讀數(shù)如圖乙所示，其錯(cuò)誤之處是：視線沒有與溫度計(jì)中液柱的上表面相平．同時(shí)小紅發(fā)現(xiàn)A點(diǎn)出現(xiàn)小水滴影響讀數(shù)，小水滴成因是液化（填物態(tài)變化名稱），而按丙圖改進(jìn)后可以順利讀數(shù)．
（3）小明按照老師要求在燒杯中注入適量的水，用酒精燈加熱，直到水燒開．則在此過程中，下列現(xiàn)象先觀察到的是圖丁中的b（選填“a”或“b”）圖．
（4）有一組他同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將水加熱到沸騰時(shí)共用了30min．為了節(jié)約課堂時(shí)間，他可以采取的措施有減少水的質(zhì)量（寫一種即可）
（5）另外兩組同學(xué)選用相同的實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn)，他們分別繪制的溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖戊中a、b所示，由圖象可以判斷水的沸點(diǎn)為97℃．如果操作及實(shí)驗(yàn)器材均無問題，繼續(xù)用猛火加熱，水的沸點(diǎn)會(huì)不變（選填“升高”、“不變”或“先不變后升高”）；兩個(gè)小組得到a、b兩種不同圖象的原因可能是水的質(zhì)量不同．
（6）實(shí)驗(yàn)后的沸水放在桌上越來越?jīng)觯�如圖2，圖象中能表示其溫度T隨時(shí)間t 變化關(guān)系的是D．

Answer 1

分析 （1）在此實(shí)驗(yàn)中需要探究水的溫度隨時(shí)間的變化情況，所以需要秒表控制時(shí)間，用溫度計(jì)測量水的溫度；
用酒精燈加熱物體時(shí)，安裝裝置時(shí)，先從下到上，方便調(diào)節(jié)；酒精燈火焰的外焰溫度最高．
（2）溫度計(jì)的使用方法：溫度計(jì)的玻璃泡要全部浸入被測液體，不能碰到容器底和容器壁；溫度計(jì)要浸入被測液體中稍候一會(huì)兒，待示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)；讀數(shù)時(shí)，溫度計(jì)要繼續(xù)留在被測液體中，視線要和液柱的上表面相平；
掌握液化的概念，水沸騰時(shí)，水面上的白氣是由水蒸氣液化來的小水珠．
（3）水沸騰之前，水下層的溫度高于上層的水溫，氣泡上升過程中，氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水，氣泡變小；水沸騰時(shí)，整個(gè)容器中水溫相同，水內(nèi)部不停的汽化，產(chǎn)生大量的水蒸氣進(jìn)入氣泡，氣泡變大．
（4）縮短加熱時(shí)間的方法很多，可從提高水溫和減少水的質(zhì)量角度考慮；
（5）液體沸騰時(shí)的溫度叫沸點(diǎn)，液體在沸騰時(shí)吸收熱量，溫度保持不變；在裝置相同的情況下，水的質(zhì)量越大，升溫會(huì)越慢；
（6）物體在冷卻時(shí)，其溫度的變化規(guī)律是先快速降溫，后溫度的降低速度變慢，最后物體的溫度等于空氣的溫度而不再變化．

解答 解：（1）此實(shí)驗(yàn)中需要探究水的溫度隨時(shí)間的變化情況，所以用的測量器材除了燒杯、酒精燈、鐵架臺(tái)、計(jì)時(shí)器，還需要的測量儀器是溫度計(jì)；
先安裝下面器材，再安裝上面器材，便于調(diào)節(jié)器材間的距離，在固定石棉網(wǎng)時(shí)，因酒精燈火焰的外焰溫度最高，所以應(yīng)處于酒精燈的外焰加熱．
（2）安裝好器材開始實(shí)驗(yàn)后，小紅的讀數(shù)如圖乙所示，其錯(cuò)誤之處是：讀數(shù)時(shí)，視線沒有與溫度計(jì)中液柱的上表面相平；
溫度較高的水蒸氣會(huì)遇冷液化成小水滴附著在溫度計(jì)上影響讀數(shù)；
（3）水沸騰之前，水下層的溫度高于上層的水溫，氣泡上升過程中，氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水，氣泡變小，b符合水沸騰前的現(xiàn)象；水沸騰時(shí)，整個(gè)容器中水溫相同，水內(nèi)部不停的汽化，產(chǎn)生大量的水蒸氣進(jìn)入氣泡，氣泡變大，a符合水沸騰時(shí)的現(xiàn)象．故先觀察到b．
（4）為了節(jié)約課堂時(shí)間，采取的措施有提高水的初溫、減少水的質(zhì)量、給燒杯加蓋等都是可以的；
（5）分析圖象可知，水的沸點(diǎn)是97℃；
水的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)，與火力大小無關(guān)，繼續(xù)用猛火加熱，水的沸點(diǎn)會(huì)不變；
讀圖丙可以看出，在同樣加熱的情況下，b的升溫較慢，其原因應(yīng)該是b中水的質(zhì)量多于a的緣故．
（6）實(shí)驗(yàn)后的沸水放在桌上越來越?jīng)�，其溫度變化的�?guī)律是先快后慢的，直到與室溫相同時(shí)，溫度不再變化．故D圖象符合題意．
故答案為：
（1）溫度計(jì)；外焰；自下而上；（2）相平；液化；（3）b；（4）減少水的質(zhì)量；
（5）97；不變；質(zhì)量；（6）D．

點(diǎn)評(píng) 學(xué)會(huì)觀察和分析水溫與時(shí)間的變化圖象，是我們學(xué)習(xí)該實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)掌握的重點(diǎn)內(nèi)容．本題考查的知識(shí)面比較廣，但是沒有多大的難度，只要知識(shí)夠扎實(shí)，還是很容易做對(duì)的．