Question

3．王明同學(xué)在做“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用酒精燈給燒杯中的冷水均勻加熱時(shí)，看見(jiàn)溫度的示數(shù)漸漸上升．他突然想到這樣一個(gè)問(wèn)題，在水沸騰前，溫度計(jì)示數(shù)上升速度是否是均勻的呢？由此他提出了下列幾種猜想：
猜想1：溫度計(jì)示數(shù)上升速度先快后慢；
猜想2：溫度計(jì)示數(shù)上升速度先慢后快；
猜想3：溫度計(jì)示數(shù)上升速度先慢后快再慢；
猜想4：溫度計(jì)示數(shù)上升速度是均勻的．
（1）如上圖甲，他在操作過(guò)程中有何不妥之處溫度計(jì)的玻璃泡靠到了杯底；
（2）根據(jù)甲圖中氣泡變化情況可以推知此時(shí)水正在沸騰（填“正在”、“將要”）．
（3）他糾正錯(cuò)誤后認(rèn)真進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并作出了如乙圖所示的溫度隨時(shí)間變化的圖象，由此驗(yàn)證了猜想3，你認(rèn)為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是D．
A．整個(gè)過(guò)程酒精燈火焰忽大忽小，放熱不均勻
B．可能開(kāi)始加熱時(shí)有紙蓋減少了熱量的損失；
C．水開(kāi)始汽化較慢，帶走的熱量少；
D．開(kāi)始要加熱石棉網(wǎng)和燒杯，后來(lái)水溫較高時(shí)散熱變快
（4）若王明同學(xué)做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論加熱多長(zhǎng)時(shí)間，水始終都不能沸騰，你認(rèn)為原因可能是沒(méi)有用外焰加熱（寫(xiě)出一條即可）．
（5）為了縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間可以采取的方法有提高水的初溫（寫(xiě)出一條即可）．

Answer 1

分析 （1）溫度計(jì)在使用時(shí)一定不能把溫度計(jì)玻璃泡觸燒杯底部或燒杯壁；
（2）水沸騰前和沸騰時(shí)都會(huì)從水底冒出氣泡，但一種緩慢、一種劇烈，且在溫度和形態(tài)變化上也有不同；
（3）一開(kāi)始加熱，水的溫度上升的比較快，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，溫度上升的越來(lái)越緩慢，到達(dá)沸點(diǎn)后，溫度保持不變；
（4）發(fā)現(xiàn)無(wú)論加熱多長(zhǎng)時(shí)間，水始終都不能沸騰，可能是火力不足，可能是環(huán)境溫度太低，可能是散熱面積太大等；
（5）要解決此題，首先要知道加熱時(shí)間與水的多少、是否給燒杯加蓋、水的初溫有關(guān)．水的量越少、水的初溫越高，達(dá)到沸點(diǎn)所吸收的熱量越少，所以加熱時(shí)間越少．同時(shí)給燒杯加蓋，可以減少熱量的損失，縮短加熱時(shí)間．

解答 解：（1）測(cè)量液體溫度時(shí)，溫度計(jì)玻璃泡不能碰到燒杯底部或燒杯壁，故據(jù)圖可知，此時(shí)的不妥之處是溫度計(jì)的玻璃泡靠到了杯底；
（2）水在沸騰時(shí)，各處水溫都達(dá)到沸點(diǎn)，水在各個(gè)部位同時(shí)汽化，因此大量氣泡會(huì)在上升過(guò)程中逐漸得到補(bǔ)充，加之越往水面液體的壓強(qiáng)越小，因此氣泡會(huì)越變?cè)酱�，由圖可知，此時(shí)是水沸騰時(shí)的情況．
（3）溫度計(jì)示數(shù)上升速度先慢后快再慢，原因是開(kāi)始要加熱石棉網(wǎng)和燒杯，所以水溫上升較慢，然后水溫上升加快；而水溫較高時(shí)，由于水溫和環(huán)境溫度相差較大，散熱較快，同時(shí)水的汽化速度較快，汽化需要吸熱，所以水溫上升又放慢，故實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了猜想3，原因如D所述．
（4）發(fā)現(xiàn)無(wú)論加熱多長(zhǎng)時(shí)間，水始終都不能沸騰，可能是火力不足，即可能是由于沒(méi)有用外焰加熱，可能是環(huán)境溫度太低，可能是散熱面積太大等；
（5）從造成加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的原因入手可以知道，減少加熱時(shí)間可以采�。簻p少水的質(zhì)量、提高水的初溫、加蓋、調(diào)大酒精燈的火焰等方法．
故答案為：（1）溫度計(jì)的玻璃泡靠到了杯底； （2）正在；（3）3；D；（4）沒(méi)有用外焰加熱；（5）提高水的初溫；

點(diǎn)評(píng) 此題是觀察水的沸騰實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中要用溫度計(jì)測(cè)量溫度，所以考查了溫度計(jì)的使用．一定要掌握溫度計(jì)的使用規(guī)則，正確使用，在讀數(shù)時(shí)，要注意溫度計(jì)的分度值．同時(shí)考查了沸點(diǎn)和氣壓之間的關(guān)系．