Question

16．小明和小華分別利用如圖甲所示的同一裝置探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)，當(dāng)水溫接近90℃時(shí)，每隔半分鐘記錄一次溫度，并繪制出了如圖乙所示的水溫與時(shí)間關(guān)系的圖象．
（1）某時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)如圖甲中所示，其讀數(shù)為94℃．
（2）分析圖乙可知，小華將水加熱至沸騰的時(shí)間明顯較長(zhǎng)，其原因可能是水的質(zhì)量較大．
（3）如圖乙所示，小明發(fā)現(xiàn)第9分鐘撤掉酒精燈后，有一段時(shí)間內(nèi)水溫依然保持不變，這段時(shí)間內(nèi)燒杯底部的溫度高于（填“高于”、“等于”或“低于”）杯內(nèi)水的溫度，原因是水可以從燒杯底部繼續(xù)吸熱．
（4）小明又探究了沸水自然冷卻過程中水溫隨時(shí)間變化的情況，數(shù)據(jù)記錄在如表中

時(shí)間/min	0	5	10	15	25	35	45	55	65	75
水溫/℃	98	70	54	44	34	27	23	22	22	22

分析表中數(shù)據(jù)可知：
①水溫降低的規(guī)律是先快后慢；②當(dāng)時(shí)室溫大約是22℃．
（5）同樣的熱水，室溫高時(shí)冷卻得慢，室溫低時(shí)冷卻得快，老師要求同學(xué)們針對(duì)這一現(xiàn)象，提出一個(gè)問題，下列所提問題中，較有價(jià)值且可探究的是D．
A、熱水在室溫低時(shí)比室溫高時(shí)冷卻得快嗎？
B、為什么熱水的質(zhì)量越大冷卻得越慢
C、為什么熱水在室溫低時(shí)比室溫高時(shí)冷卻得快嗎？
D、熱水冷卻的快慢與水的質(zhì)量、水與環(huán)境的溫差有什么關(guān)系？

Answer 1

分析 （1）在讀數(shù)時(shí)，要注意溫度計(jì)的分度值．
（2）在氣壓相同，實(shí)驗(yàn)器材相同的情況下，加熱的時(shí)間長(zhǎng)說明加熱的水的質(zhì)量大．
（3）水沸騰的條件：達(dá)到沸點(diǎn)，吸熱溫度不變．酒精燈加熱時(shí)，鐵圈和石棉網(wǎng)的溫度升高，高于水的溫度，移開酒精燈時(shí)，水還會(huì)從鐵圈和石棉網(wǎng)吸收熱量，繼續(xù)沸騰．
（4）①分析相同時(shí)間內(nèi)溫度的變化情況得出結(jié)論；②當(dāng)水的溫度與周圍溫度相同時(shí)，不再發(fā)生熱傳遞；
（5）解決此題要結(jié)合科學(xué)探究的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，結(jié)合改變物體內(nèi)能的方式提出問題．

解答 解：（1）由圖知，此溫度計(jì)的分度值是1℃，所以溫度計(jì)的讀數(shù)是94℃．
（2）水的初溫相同，到沸騰的時(shí)間不同．小明同學(xué)的水先沸騰，可能是杯中的水較少，小華同學(xué)杯中的水較多，即水的質(zhì)量不同．
（3）撤掉酒精燈后，發(fā)現(xiàn)有一段時(shí)間水溫依然保持不變，酒精燈加熱時(shí)，鐵圈和石棉網(wǎng)的溫度升高，高于水的溫度，移開酒精燈時(shí)，水還會(huì)從鐵圈和石棉網(wǎng)吸收熱量，繼續(xù)沸騰，這段時(shí)間內(nèi)燒杯底部的溫度高于杯內(nèi)水的溫度，原因是水汽化要吸收熱量，而水溫保持不變，說明水能繼續(xù)從杯底吸熱．
（4）①由表格中數(shù)據(jù)知，隨著時(shí)間的推移，水溫越低，溫度下降得越慢，即水溫降低的規(guī)律是先快后慢；
②當(dāng)溫度達(dá)到22℃后不再下降，說明此時(shí)溫度與周圍溫度相同，不再發(fā)生熱傳遞，因此周圍溫度為22℃；
（5）此題現(xiàn)象是一杯熱水，室溫高時(shí)冷卻得慢，室溫低時(shí)冷卻得快；所以可以提出的問題是：“熱水冷卻的快慢與它的質(zhì)量、它與環(huán)境的溫差有什么關(guān)系？”；ABC三位同學(xué)的發(fā)言都不夠全面，D選項(xiàng)較有價(jià)值．
故選D．
故答案為：
（1）94；
（2）水的質(zhì)量較大；
（3）高于；水可以從燒杯底部繼續(xù)吸熱；
（4）①先快后慢；②22；
（5）D．

點(diǎn)評(píng) 此題是“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)，考查了溫度計(jì)的讀數(shù)及對(duì)沸騰圖象的分析，同時(shí)考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，水在自然冷卻過程中，溫度變化越來越慢，注意物理知識(shí)和實(shí)際生活的聯(lián)系．