Question

3．小明利用如圖甲所示的實驗裝置觀察水的沸騰
（1）組裝器材時，應先固定圖甲中的B （A/B）；
（2）安裝好實驗器材后，為縮短實驗時間，小明在燒杯中倒入熱水，溫度計示數如圖乙所示，其示數為68℃；
（3）在水溫升高到90℃后，小明每隔1min觀察1次溫度計的示數，記錄在表中，直至水沸騰，持續(xù)一段時間后停止讀數：

時間	0	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度	90	92	94	96	98	99	99		99

①在第7min小明忘記記錄數據，此時的水溫應為99℃；
②小明觀察到：沸騰時水中氣泡的情形為圖丙中C圖（C/D）；
③請你根據表格中的數據，在圖丁所示的坐標系中畫出水沸騰前后溫度隨時間變化的圖象．

（4）小紅給一定質量的水加熱，畫出溫度與時間的關系如圖戊中實線所示．若其他條件不變，僅將水的質量增加，重新進行實驗，試在圖戊中畫出對應的圖線．

Answer 1

分析 （1）在此實驗中，酒精燈及溫度計的使用都有特殊的規(guī)定：使用酒精燈的外焰加熱，溫度計的玻璃泡要完全浸沒在液體中，但不能碰到容器底；所以要從下向上進行調節(jié)；
（2）看清溫度計的量程和分度值，而后讀出示數；
（3）①知道水的沸點的概念，水沸騰時的溫度是沸點，水在沸騰過程中溫度保持不變．
②掌握水沸騰時和沸騰前的現象：水沸騰時氣泡上升過程中體積變大；水沸騰前氣泡在上升過程中體積減小；
③首先根據實驗數據確定對應點，然后“描點連線”得到圖象；
（4）知道液體沸騰時的特點：吸熱，但溫度保持不變；僅增加水量（即水的質量增加），水的初溫相同，水的沸點不變；根據公式Q_吸=cm△t判斷水升溫的特點，據此作圖．

解答 解：（1）由于要用酒精燈的外焰加熱，所以需先根據酒精燈固定B的高度；
（2）看清溫度計分度值是1℃，所以此時的示數是68℃；
（3）①從第5分鐘開始，水的溫度保持99℃不變，所以水的沸點是99℃；即在第7min時的水的溫度仍是100℃；
②C圖中氣泡在上升過程中體積不斷增大，所以是沸騰時的現象．D圖氣泡在上升過程中體積減小，所以是沸騰前的現象；
③根據表格中的數據，描點并用平滑的曲線連接起來．圖象如下：

（4）其他條件不變，僅增加水量（即水的質量增加），水的初溫相同，水的沸點也相同（氣壓不變）；
由于水的質量變大，相同時間內吸收的熱量相同，所以水的溫度升高得比較慢（加熱至沸騰的時間變長），如圖所示：

故答案為：（1）B；（2）68；（3）①99；②C；③見上圖；（4）見上圖．

點評 水的沸騰實驗是初中熱學重要的實驗，此實驗涉及到的知識點多，但是深度比較小，一般考查液體沸點、沸騰條件、沸騰特點、溫度計的正確使用、氣泡變化問題，對于實驗題，還要注意實驗過程中出現的故障，都是考試的重點內容．