Question

3．如图1，是郭明和李华同学在观察“水的沸腾”实验中的情景，通过酒精灯对水加热，使水沸腾，他们记录的数据如表：

时间 /min	…	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
水温 /℃	…	92	93	94	95	96	97	98	99	99	99

（1）为了完成实验，还需要的测量器材是秒表．
（2）继续实验，观察到水沸腾时的现象如图2中的a图 （选填“a”或“b”），水沸腾时吸收热量，温度不变（选填“升高”、“不变”或“降低”）．
（3）本次实验中水沸腾时的温度为99℃，原因是当地大气压低于标准大气压．（选填“低于”、“高于”或“等于”）
（4）根据记录在图3中画出水的沸腾图象．
（5）实验中发现，水从开始加热到沸腾的这段时间过长，造成这种现象的原因可能是：烧杯中的水太多．（写一种原因）
（6）郭明同学在家中观察水壶中的水沸腾时，从壶嘴喷出一股“白气”，在最靠近壶嘴的地方反而看不见“白气”，这是由于靠近壶口处温度高，水蒸气不容易放热液化．

Answer 1

分析 （1）实验过程中，除了要测量温度外，还要看温度随时间的变化，因此，还需要一块秒表或钟表；
（2）明确水在沸腾前和沸腾时各层的水温不同，因而造成气泡大小的变化是解答此问题的关键；
（3）当继续对水加热，其温度不再上升时，这时的温度就是水的沸点，据此可从表中得出；
（4）根据表中数据，先画点，再用平滑的曲线将其连接即可；
（5）从加热到沸腾需要的时间比较长，就是水吸收的热量比较多，根据Q=cm△t，分析在比热一定时，水的质量和温度变化量对吸收热量的影响；当水的质量适量，水的初温不太低时，可能是火力太小；
（6）“白气”的形成是水蒸气遇冷液化成的小水滴，这一过程会放出热量．

解答 解：（1）实验过程中，要看温度随时间的变化，因此，还需要一块秒表或钟表来记录时间；
（2）水在沸腾前，底层水温高，上层水温低，气泡在上升过程中重新液化，所以越来越小；而水沸腾时，气泡上升过程中会不断有水汽化成水蒸气对气泡进行补充，因此会越来越大．所以图a是沸腾时的情况，图丁b是沸腾前的情况；液体沸腾后吸热，温度不变；
（3）读取表中的数据可知，从第8min开始，水温达到99℃，继续对水加热，水的温度保持不变，说明水已经达到了沸点，开始沸腾；水在标准气压下的沸点为100℃，当沸点低于100℃时，说明此时的气压要低于标准气压；
（4）利用画点描线法，得出水沸腾前后温度随时间变化的图象，如图所示：
；
（5）给水开始加热到水沸腾需要的时间比较长，可能是水太多，可能是水的初温太低；当水质量适量，水的初温不低时，可能是火力太小．所以要减少从开始加热到沸腾所用的时间，可以减少水的质量，提高水的初温度或换用火力更大的酒精灯等
（6）水沸腾产生大量的水蒸气，水蒸气在上升的过程中遇冷会液化成小水滴，这就是我们看到的“白气”，物质液化时放热，靠近壶口处温度高，水蒸气不容易放热液化．
故答案为：（1）秒表；（2）a；不变；（3）99；低于；（4）如图；（5）烧杯中的水太多；（6）靠近壶口处温度高，水蒸气不容易放热液化．

点评 实验仪器的使用与组装、温度计的使用规则与读数，是我们学习该实验的基本要求．同时，学会观察和分析水温与时间的变化图象，是我们学习该实验时应掌握的重点内容．本题考查的知识面比较广，但是没有多大的难度，属于基础知识的考查．