Question

八（3）班同学在实验室做“水的沸腾实验”
（1）实验中除了需要温度计外，还要的测量工具是________．
（2）实验时老师提供初温大约90℃左右的温水目的是________．
（3）张军同学纪录了实验过程中观察到的现象：水未沸腾前，水下小气泡上升途中逐渐________；（填“变大”、“变小”或“不变”，下同）在水沸腾时，水下小气泡上升途中逐渐________，至水面后就破裂，将里面的水蒸气散发到空中．此时酒精灯继续加热，但水的温度________．若移开酒精灯，尽管温度计显示温度尚未下降，但________立即停止，这现象说明了液体沸腾的条件是液体必须________且还要________．
（4）王磊同学把加热过程中得到的数据记录在下表中，请根据表格中的数据在图所示的温度～加热时间坐标中，把加热过程中水的温度变化图线画出来．

加热时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	…
水的温度/℃	90	92	94	96	98	100	102	102	102	102	…

（5）本实验水的沸点为________℃．
（6）李敏同学用同一个酒精灯加热水，先后做了二次“研究水的沸腾”实验，分别画出如图所示的a、b两条图线，实验数据及绘图都是正确的．试分析一下，为什么两次图线有差异，其原因是________．

Answer 1

解：（1）实验中，不仅需要温度计测出水温的变化，还需要秒表测出加热时间来反映水吸收热量的多少；
（2）实验时，使用初温大约90℃左右温水的目的是缩短加热时间；
（3）水未沸腾前，底部的温度高于上部的温度，根据热胀冷缩可知，水下小气泡上升途中逐渐变小；
水沸腾时，整个容器内水温相同，根据p=ρgh可知，水下小气泡上升途中受到的压强变小，体积逐渐变大；
此时酒精灯继续加热，但水的温度不变，移开酒精灯时，水不再吸热，沸腾停止，故可知沸腾的条件是：达到沸点，但要继续吸热；
（4）加热过程中水的温度变化图线，如下图所示：

（5）由表格或图线可知，水温度达到102℃时，继续吸热但温度不变，故水的沸点是102℃；
（6）由图象知，两次测量的沸点相同，只是b到沸点的加热时间较长，主要原因是因为两次水的质量不同造成的．
故答案为：
（1）秒表；
（2）缩短实验时间；
（3）变小；变大；不变；沸腾；达到沸点；吸热；
（4）如上图所示；
（5）10；
（6）水的质量不同．
分析：（1）在酒精灯火焰不变的情况下，水吸收热量的多少可以通过加热时间的长短来反映，时间的长短需要秒表进行测量；
（2）根据水的初温较高时，可以缩短加热时间进行解答；
（3）水沸腾前，底部温度高于上部温度，根据热胀冷缩分析气泡的变化；水沸腾时，整个容器内水温相同，根据气泡受到压强的变化分析此时气泡的变化；再根据沸腾的特点：继续吸热温度不变回答沸腾的条件；
（4）利用描点法，做出加热过程中水的温度变化图线；
（5）根据水沸腾时温度不变继续吸热从表格或图中得出水的沸点；
（6）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．
点评：本题考查了探究水沸腾的实验，涉及到水沸腾前和沸腾时的现象及沸腾的条件，关键是知道影响实验的因素；要注意水沸腾前和沸腾时的特点：水沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小，温度不断上升；水在沸腾过程中，体积逐渐增大，到最后破裂，但在沸腾过程中，不断吸热，温度却保持不变．