Question

16．小明和小华分别利用如图甲所示的同一装置探究水沸腾时温度变化的特点，当水温接近90℃时，每隔半分钟记录一次温度，并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图象．
（1）某时刻温度计的示数如图甲中所示，其读数为94℃．
（2）分析图乙可知，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，其原因可能是水的质量较大．
（3）如图乙所示，小明发现第9分钟撤掉酒精灯后，有一段时间内水温依然保持不变，这段时间内烧杯底部的温度高于（填“高于”、“等于”或“低于”）杯内水的温度，原因是水可以从烧杯底部继续吸热．
（4）小明又探究了沸水自然冷却过程中水温随时间变化的情况，数据记录在如表中

时间/min	0	5	10	15	25	35	45	55	65	75
水温/℃	98	70	54	44	34	27	23	22	22	22

分析表中数据可知：
①水温降低的规律是先快后慢；②当时室温大约是22℃．
（5）同样的热水，室温高时冷却得慢，室温低时冷却得快，老师要求同学们针对这一现象，提出一个问题，下列所提问题中，较有价值且可探究的是D．
A、热水在室温低时比室温高时冷却得快吗？
B、为什么热水的质量越大冷却得越慢
C、为什么热水在室温低时比室温高时冷却得快吗？
D、热水冷却的快慢与水的质量、水与环境的温差有什么关系？

Answer 1

分析 （1）在读数时，要注意温度计的分度值．
（2）在气压相同，实验器材相同的情况下，加热的时间长说明加热的水的质量大．
（3）水沸腾的条件：达到沸点，吸热温度不变．酒精灯加热时，铁圈和石棉网的温度升高，高于水的温度，移开酒精灯时，水还会从铁圈和石棉网吸收热量，继续沸腾．
（4）①分析相同时间内温度的变化情况得出结论；②当水的温度与周围温度相同时，不再发生热传递；
（5）解决此题要结合科学探究的主要环节进行分析，结合改变物体内能的方式提出问题．

解答 解：（1）由图知，此温度计的分度值是1℃，所以温度计的读数是94℃．
（2）水的初温相同，到沸腾的时间不同．小明同学的水先沸腾，可能是杯中的水较少，小华同学杯中的水较多，即水的质量不同．
（3）撤掉酒精灯后，发现有一段时间水温依然保持不变，酒精灯加热时，铁圈和石棉网的温度升高，高于水的温度，移开酒精灯时，水还会从铁圈和石棉网吸收热量，继续沸腾，这段时间内烧杯底部的温度高于杯内水的温度，原因是水汽化要吸收热量，而水温保持不变，说明水能继续从杯底吸热．
（4）①由表格中数据知，随着时间的推移，水温越低，温度下降得越慢，即水温降低的规律是先快后慢；
②当温度达到22℃后不再下降，说明此时温度与周围温度相同，不再发生热传递，因此周围温度为22℃；
（5）此题现象是一杯热水，室温高时冷却得慢，室温低时冷却得快；所以可以提出的问题是：“热水冷却的快慢与它的质量、它与环境的温差有什么关系？”；ABC三位同学的发言都不够全面，D选项较有价值．
故选D．
故答案为：
（1）94；
（2）水的质量较大；
（3）高于；水可以从烧杯底部继续吸热；
（4）①先快后慢；②22；
（5）D．

点评 此题是“观察水的沸腾”实验，考查了温度计的读数及对沸腾图象的分析，同时考查了对实验数据的分析，水在自然冷却过程中，温度变化越来越慢，注意物理知识和实际生活的联系．