Question

14．物理兴趣小组进行“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验．
（1）需要安装的实验器材有：A．烧杯和水；B．酒精灯；C．纸板和温度计；D．铁圈和石棉网．装置如图甲所示，安装的顺序是（填写器材前的字母）B、D、A、C．
（2）烧杯上加纸板盖的目的是防止散热．如果利用硬纸片将烧杯盖得十分紧密，且纸片上无排气孔，则水的沸点会升高，生活中高压锅是应用这一原理工作的．
（3）甲、乙两同学用同样的实验装置，在相同的实验环境下，分别用质量为m_甲和
m_乙的水进行实验，根据实验数据描绘出的温度随时间变化的图象如图乙所示，分析图象可知，m_甲小于m_乙，实验时的大气压小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）1个标准大气压．

Answer 1

分析 （1）实验器材的安装按照先下后上的原则，先把酒精灯点燃放在铁架台上，然后把铁圈固定在酒精灯的外焰处，依次放烧杯纸板温度计；
（2）加纸板的目的是减少散热；水在汽化过程中，烧杯内的水蒸气增多，所以压强增大．需要知道水的沸点与气压之间的关系，气压越高，沸点越高，反之，沸点越低．生活中的高压锅利用了气压越高液体的沸点越高的原理；
（3）有图象可知，初温相同，在相同的实验环境下，乙沸腾所需时间长，乙吸热多，故乙的水质量大．

解答 解：（1）安装按照先下后上的原则，使酒精灯的外焰与石棉网充分接触，故安装的顺序是B、D、A、C；
（2）为了缩短加热时间，可以采取加盖，加火等措施，加纸板的目的是减少散热；如果利用硬纸片将烧杯盖得十分紧密，且纸片上无排气孔，随着水上方水蒸气的增多，水上方的气压增高，所以水的沸点会升高．高压锅就是利用增大压强升高沸点的原理尽快煮熟食物的．
（3）由公式Q_吸=cm△t和图2可知，甲3min沸腾，乙6min沸腾，乙的加热时间长，故乙吸热多，比热容、温度变化量相同，吸热多的，质量大，所以m_甲＜m_乙；液体的沸点与气压有关，沸点小于100℃，说明气压小于一个标准大气压．
故答案为：（1）B、D、A、C；（2）防止散热；升高；高压锅；（3）小于；小于．

点评 这是一道考查实验操作的试题，从器材安装，器材作用，对图象分析及对公式Q_吸=cm△t的应用，沸点与气压的关系等，是一道综合实验题．