Question

13．下面是小华做“研究水的沸腾”实验的过程（如图1），请你帮助完成相关的问题：

（1）所用的液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的．为了完成本次实验，由表格知，应选用测温物质为水银的温度计．
（2）如图1甲所示，刚倒入热水时发现温度计管壁模糊，很难看清示数，主要原因是水蒸气液化．
（3）温度计使用正确的是图2中的：B

测温物质	凝固点/℃	沸点/℃
水银	-39	357
酒精	-117	78

（4）图3中表示水沸腾的气泡图是甲（选填“甲”和“乙”）．
（5）烧杯上方加一纸盖后进行实验，如图1乙所示．每隔1min记录温度计示数，4min时温度计示数如图1丙所示，此时温度为96℃，直到水沸腾一段时间后停止读数，由表可知水的沸点为98℃．若沸腾的温度是受海拔高度的影响，那么，此地的海拔高于海平面（选填“高于”“等于”“低于”）．

时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8
温度/℃	88	90	92	94		97	98	98	98

（6）根据表中的数据在图1丁中画出水温随时间变化的图象．
（7）实验完毕后，小华在评估实验过程时发现在加热水至沸腾过程中时间太长，请你为小华写一条缩短加热时间的方法：适当减少水量．

Answer 1

分析 （1）温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的，在选取温度计时，注意被测液体的温度不能超过温度计的量程；
（2）物质从气态变成液态称为液化，水蒸气遇冷的物体时会发生液化现象；
（3）使用温度计测量液体温度时，正确的方法是：①温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中；不要碰到容器底或容器壁；②温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；③读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中的液柱上表面相平；
（4）掌握水沸腾前和沸腾时的现象：沸腾前气泡在上升过程中，体积逐渐减小；沸腾时，气泡在上升过程中体积逐渐增大；
（5）进行温度计的读数，在读数之前首先要认清温度计的分度值；沸腾时温度保持不变，此时的温度就是沸点；液体沸点随气压增大升高；
（6）要做水的沸腾图象，首先根据表中数据进行描点，然后将各点用平滑的曲线连接起来；
（7）掌握减小加热时间的方法：适当减少水量；适当提高水的初温；给烧杯加盖．

解答 解：（1）液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的；
水的沸点在100℃左右，选择液体的沸点应高于水的沸点，所以应选择水银温度计；
（2）将热水倒入烧杯中，水蒸气遇到冷的温度计管壁时会发生液化现象，在管壁上出现了一层小水珠，所以很难看清示数；
（3）A、温度计的玻璃泡接触了烧杯侧壁．故A错误；
B、温度计的玻璃泡接触了烧杯底部．故B正确；
C、温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，但没有接触容器底或容器壁．故C错误；
D、温度计的玻璃泡未与被测液体接触．故D错误；
（4）甲图气泡在上升过程中体积增大，所以是沸腾时的图象；乙图气泡在上升过程中体积逐渐减小，所以是沸腾前的图象；
（5）由图丙知，温度计的分度值为1℃，所以温度计的示数为96℃．
根据表中数据可知，当温度到达98℃时就不再升高了，所以温度不变时即为沸点，此时吸热温度不变；
液体沸点随气压增大而升高，水的沸点低于100℃，说明气压小于一个标准大气压，且大气压强随海拔高度的增加而减小，过当时海拔高度高于海平面；
（6）根据表中数据进行描点，然后将各点用平滑的曲线连接起来．如下图所示：

（7）为了减少加热所用时间，除了适当减少水量，还可以给烧杯加盖，减少热量的损失或适当提高水温．
故答案为：（1）热胀冷缩；水银；（2）水蒸气液化；（3）B；（4）甲；（5）96；98；高于；（6）如上图；（7）适当减少水量．

点评 此题主要考查的是温度计的构造和原理以及不同物质沸点的比较．主要考查学生应用物理知识解决实际问题的能力，同时考查了液体沸腾时的规律．这些都是该实验中应该重点掌握的内容．