Question

8．下面是探究“水的沸腾”和“海波熔化”的实验：

（1）图甲是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置，他们选用规格完全相同的装置对水加热．
①安装实验器材时，小明应按自下而上顺序进行（选填“自下而上”、“自上而下”或“任意安装”）．
②读数时小明发现“0”点有一些小水滴影响读数，这些水滴形成原因是液化（填物态变化名称），小红在烧杯上加方一个带孔的纸板，如图所示，小红加装纸板的作用是：减少热量损失（写出一条即可）．
③开始实验后，小红按图C的方式读数，这样会导致读得的结果偏小（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
④图D示两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象．由图象可知水的沸点是99℃，表明水表面的气压低于（选填“高于”、“等于”或“低于”）一个标准大气压，小红把水加热到水沸腾，所用时间比较长的原因是水的初温较低．根据图象分析，若不计热量损失，小明、小红所选水的质量为m₁、m₂，则m₁等于m₂（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）在做“海波的熔化”的实验时，采用如图乙的实验装置，实验中用酒精灯给水加热，从而间接为研究对象（海波）加热，这样做能确保研究对象受热均匀；实验中，在记录加热时间的同时还需观察记录的现象有海波的温度，海波的状态．
（3）聪明的小军将装有海波的大试管直接放入上面实验的沸水中并取走酒精灯，温度计A和B分别测量海波和烧杯中热水的温度．根据两个温度计的示数，绘制出了海波和热水的温度随时间变化的图象（如图丙）．由图象可知，在第8min时，大试管内的海波处于固液共存态（选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）．第10min后，海波的熔化将停止（选填“继续”或“停止”）．

Answer 1

分析 （1）①（实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；
②温度计的使用方法：温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体，不能碰到容器底和容器壁；温度计要浸入被测液体中稍候一会儿，待示数稳定后再读数；读数时，温度计要继续留在被测液体中，视线要和液柱的上表面相平；
液化是物质从气态变为液态的过程，它需要放热；烧杯上覆盖的中心有孔的硬纸板的主要作用是减少热量的散失；
③读数时，视线要与液柱上表面保持向平，不能俯视或仰视．
④根据沸点的概念（液体沸腾时的温度）结合图象确定出沸点；
沸点与气压的关系：沸点随气压的增大而升高，随气压的减小而降低；
根据图象，通过水质量的大小及初温的高低判断加热时间较长的原因．
（2）在对固态物质进行加热时，为了使其受热均匀，常用水浴法或空气浴法；在探究过程中，在记录时间的同时，还要观察海波和蜂蜡状态的变化及温度的变化；
（3）由图象可知第8分钟时，海波正处于熔化阶段，故海波处于固液共存态，到第10分钟，海波的熔化将停止．

解答 解：（1）①酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度，安装实验器材时，应按照自下而上顺序进行；
②安装好器材开始实验后，小红的读数如图的丙所示，其错误之处是：读数时，视线没有与温度计中液柱的上表面相平；水蒸发时有水蒸气会液化成小水滴；
甲图中，烧杯上覆盖的中心有孔的硬纸板的主要作用是减少热量损失；
③图中读数的时候，视线要与液柱的上表面保持相平，按照C这种读法结果将偏小；
④由图D可知，水的沸点是99℃，1标准大气压下水的沸点是100℃，根据气压越高，沸点越高，所以此时大气压小于1标准大气压．
由图象D知，小红和小明加热到水沸腾所用的时间不同，小红加热的沸腾时的时间是小明加热到沸腾的2倍，根据吸热公式Q_吸=cm（t-t₀），所以Q₁：Q₂=1：2．
由图象知，小明水的初温为96℃；小红小组水的初温为93℃，所以小红小组的初温较低．根据图象分析，若不计热量损失，小明、小红所选水的质量为m₁、m₂，则m₁等于m₂．
（2）实验中用酒精灯给水加热，从而间接为研究对象（海波和蜂蜡）加热这样做能确保研究对象均匀受热；在记录加热时间的同时还需观察记录的现象有温度的变化和状态的变化．
（3）由图象可知，从第5分钟时，达到海波的熔点，开始熔化；第8分钟时，海波正处于熔化阶段，故海波处于固液共存态，到第10分钟，海波不能继续吸热，海波的熔化将停止．
故答案为：
（1）①自下而上；②液化；减少热量损失；③偏小；④99；低于；水的初温较低；等于；
（2）受热均匀；海波的温度；海波的状态；
（3）固液共存态；停止．

点评 此题“探究水的沸腾”实验，考查了有关实验仪器连接的顺序、温度计的使用、沸点与气压的关系，考查的内容较多，但都属于基础题．