Question

6．如图是探究“水的沸腾”的实验装置，

（1）要完成这个实验，已准备有烧杯、酒精灯、铁架台、计时器，还需要的测量仪器是温度计，加热时应使用酒精灯的外焰（选填“内焰”或“外焰”），安装实验器材时（图甲），应按照自下而上顺序进行（选填“自下而上”或“自上而下”）．
（2）安装好器材开始实验后，小红的读数如图乙所示，其错误之处是：视线没有与温度计中液柱的上表面相平．同时小红发现A点出现小水滴影响读数，小水滴成因是水蒸气液化（填物态变化名称），而按丙图改进后可以顺利读数．
（3）小明按照老师要求在烧杯中注入适量的水，用酒精灯加热，直到水烧开．则在此过程中，下列现象先观察到的是图丁中的b（选填“a”或“b”）图．
（4）有一组同学在实验中将水加热到沸腾时共用30min．为了节约课堂时间，他可以采取的措施有用温水或者少量的水（写一种即可）．
（5）另外两组同学选用相同的实验装置完成实验，他们分别绘制的温度随时间变化的图象如图戊中a、b所示，由图象可以判断水的沸点为97℃．如果操作及实验器材均无问题，继续用猛火加热，水的沸点会不变（选填“升高”、“不变”或“先不变后升高”）；两个小组得到a、b两种不同图象的原因可能是水的质量不同．
（6）在实验室里，三组同学测得水的沸点分别为97℃、93℃、102℃，有同学猜想导致这种现象的原因是各组用的温度计有偏差，请设计一个简单的方法来验证这种猜想三支温度计同时放入同一杯水中，待示数稳定后，看读数是否一样．
（7）实验后的沸水放在桌上越来越凉，下列图象中能表示其温度T随时间t变化关系的是D

Answer 1

分析 （1）在此实验中需要探究水的温度随时间的变化情况，所以需要秒表控制时间，用温度计测量水的温度；
用酒精灯加热物体时，安装装置时，先从下到上，方便调节；酒精灯火焰的外焰温度最高．
（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；
掌握液化的概念，水沸腾时，水面上的白气是由水蒸气液化来的小水珠．
（3）水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小；水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大．
（4）缩短加热时间的方法很多，可从提高水温和减少水的质量角度考虑；
（5）液体沸腾时的温度叫沸点，液体在沸腾时吸收热量，温度保持不变；
在装置相同的情况下，水的质量越大，升温会越慢；
（6）要判断几支温度计是否标准，可用这几支温度计同时测量同一液体的温度．若所测温度不同，则温度计有问题．实验中需要每隔一定时间测量温度；
（7）物体在冷却时，其温度的变化规律是先快速降温，后温度的降低速度变慢，最后物体的温度等于空气的温度而不再变化．

解答 解：（1）此实验中需要探究水的温度随时间的变化情况，所以用的测量器材除了烧杯、酒精灯、铁架台、计时器，还需要的测量仪器是温度计；
先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离，在固定石棉网时，因酒精灯火焰的外焰温度最高，所以应处于酒精灯火焰的外焰加热．
（2）安装好器材开始实验后，小红的读数如图的乙所示，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附着在温度计上影响读数，
（3）水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小，b符合水沸腾前的现象；水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大，a符合水沸腾时的现象．故先观察到b．
（4）为了节约课堂时间，采取的措施有提高水的初温，减少水的质量，用酒精灯的外焰加热等都是可以的；
（5）分析图象可知：水的沸点是97℃；
水的沸点与气压有关，与火力大小无关，继续用猛火加热，水的沸点会不变；
读图丙可以看出，在同样加热的情况下，b的升温较慢，其原因应该是b水的质量多于a的缘故．
（6）将三组同学所用的三支温度计一起放进同一杯沸腾的水中（继续加热），待示数稳定后，看读数是否一样．
（7）实验后的沸水放在桌上越来越凉，其温度变化的规律是先快后慢的，直到与室温相同时，温度不再变化．故D图象符合题意．
故答案为：（1）温度计；外焰；自下而上；（2）相平；水蒸气液化；（3）b；（4）用温水或者少量的水；（5）97；不变；质量；（6）三支温度计同时放入同一杯水中，待示数稳定后，看读数是否一样；（7）D．

点评 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，只要知识够扎实，还是很容易做对的．