Question

俗话说“开水不响，响水不开”．有烧过水的同学都知道，水开时的声音是沉闷的“扑扑”声，而水快开时却发出了清脆的“呼呼”声．

某同学回家后，动手做了如下的实验：
①打开两个相同火力的煤气灶，将两个不同的容器，装上等量的水后，放在煤气灶上加热，直至水烧开，观察整个过程，并不时地用温度计测量其温度．
②当水温达到40℃-50℃时，有气泡开始脱离容器底，容器底发出了轻微的“呼呼”声，两个不同的容器发出的声音有所不同，但都是随着温度升高，“呼呼”声变大．
③当温度升高到80℃-90℃时，气泡变得更多了，“呼呼”声也变得更大声了．将其中一个容器停止加热，虽然温度和刚才相同，但只要气泡消失，声音就没有了．
④当水烧开时，气泡上升到水面破裂，发出沉闷的“扑扑”声．
（1）通过以上的实验，你能解释为什么“开水不响、响水不开”吗？你认为水的声音与什么因素有关？
（2）以上同学的实验是否不够完善的地方？若有的话，请指出，并说说你的方案．

Answer 1

分析：（1）水的声音可能与水的温度、火力大小、水中气泡、水的多少、所用的容器有关．实验中没有探究声音和火力大小、水的多少的关系．
（2）当温度升高到80℃-90℃时，气泡变得更多了，“呼呼”声也变得更大声了．将其中一个容器停止加热，虽然温度和刚才相同，但只要气泡消失，声音就没有了．说明水的声音与温度无关，与气泡有关．气泡越多，声音越大．
（3）水的响声实际上是气体的振动和水的振动引起的，也有气体撞击容器引起的．沸腾前，上层水温低于下层水温，气泡上升时，温度低，出现液化，体积变小引起气体和水的剧烈振动，所以响水不开．沸腾时，气泡上升到水面破裂，引起的振动较小，所以开水不响．

解答：解：（1）沸腾前，上层水温低于下层水温，大量的气泡上升时，温度低，出现液化，体积变小引起气体和水的剧烈振动，所以声音较响响水不开．沸腾时，气泡上升到水面破裂，引起的振动较小，所以声音较小．这就是“响水不开，开水不响”的原因．
（2）由实验步骤③得到水的声音与温度无关，与气泡有关．
（3）实验中只探究了水的声音与水温、气泡、容器的关系，没有探究与火力大小、水的多少的关系．
故答案为：（1）显然与气泡有关，沸腾前，上层水温低于下层水温，大量的气泡上升时，温度低，出现液化，体积变小引起气体和水的剧烈振动，所以声音较响响水不开．沸腾时，气泡上升到水面破裂，引起的振动较小，所以声音较小．这就是“响水不开，开水不响”的原因．
（2）没有探究水的多少和火力的大小等因素．

点评：（1）多个因素影响一个现象时，一定利用控制变量法对每一个因素进行探究．（2）正确理解沸腾前和沸腾时水温、气泡大小、声音大小的原因．