Question

20．在“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中：
（1）如圖1所示，是小明同學(xué)用溫度計(jì)測(cè)小燒杯中水的初溫時(shí)的操作圖．A是操作過程，B是讀數(shù)過程，C是讀取的溫度．
①A圖中操作的錯(cuò)誤是溫度計(jì)的玻璃泡接觸杯底；
②B圖中讀數(shù)的錯(cuò)誤是溫度計(jì)的液泡沒有全部浸沒在水中，且視線斜視；
③若操作正確無誤，根據(jù)C圖可知此時(shí)燒杯中水的實(shí)際溫度是48℃．
（2）小華使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2甲所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的“溫度-時(shí)間”圖象如圖2乙所示．實(shí)驗(yàn)中所用的溫度計(jì)是利用液體的熱脹冷縮的性質(zhì)制成的；測(cè)量工具除溫度計(jì)外，還需要秒表小華在組裝裝置甲時(shí)，要分別調(diào)節(jié)鐵圈M、N的高度，其中首先調(diào)節(jié)的是鐵圈N的高度（選填M\N）；實(shí)驗(yàn)中要觀察水中溫度、氣泡的變化；

（3）信息提示：液體的沸點(diǎn)與其表面的氣壓有關(guān)，液體表面的氣壓越大，液體的沸點(diǎn)越高．由圖2乙可知實(shí)驗(yàn)測(cè)得水的沸點(diǎn)是97℃，說明此時(shí)實(shí)驗(yàn)室中的大氣壓小于（選填\小于\大于\等于）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．水在沸騰的過程中，吸 熱，溫度將不變（選填\升高\(yùn)降低\不變）；
（4）實(shí)驗(yàn)中看到“白氣”不斷從燒杯中冒出，這些“白氣”的狀態(tài)是液態(tài)（選填固態(tài)\液態(tài)\氣態(tài)），產(chǎn)生“白氣”的過程需放熱；
（5）另外兩同學(xué)也選用相同的裝置做該實(shí)驗(yàn)，他們繪制的沸騰圖象如圖2丙所示，問a、b圖象不同的原因是水的質(zhì)量不同；在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了如圖3的A、B的兩種情形，其中圖A是水在沸騰時(shí)的情況；
（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們相互交流時(shí)，有的小組覺得把水加熱到沸騰的時(shí)間過長(zhǎng)，請(qǐng)你說出一條縮短加熱時(shí)間的方法：用溫水加熱或給燒杯加蓋或適當(dāng)減少水的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）此題溫度計(jì)的示數(shù)在量程的范圍內(nèi)，且分度值為1℃，可根據(jù)這兩點(diǎn)讀出此溫度計(jì)的示數(shù)．還要掌握溫度計(jì)的正確使用方法．
（2）掌握液體溫度計(jì)的制作原理：液體的熱脹冷縮的性質(zhì)；
探究水沸騰實(shí)驗(yàn)需要記錄不同時(shí)間內(nèi)水的溫度變化情況，從器材上看還少記錄時(shí)間的工具秒表；實(shí)驗(yàn)時(shí)，需用酒精燈的外焰加熱，所以要調(diào)整好鐵圈的高度，然后根據(jù)溫度計(jì)的使用規(guī)則固定好其位置；
（3）要掌握沸點(diǎn)的概念，知道液體沸騰時(shí)溫度叫做沸點(diǎn)．同時(shí)要掌握沸點(diǎn)與氣壓之間的關(guān)系，知道氣壓越高，沸點(diǎn)越高，氣壓越低，沸點(diǎn)越低；掌握液體沸騰時(shí)的特點(diǎn)：吸熱，但溫度保持不變；
（4）物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫液化，液化放熱；
（5）同樣的裝置，得出不同的圖象，可以考慮水的多少是不同的；
沸騰時(shí)和沸騰前的現(xiàn)象：沸騰時(shí)氣泡上升過程中體積不斷增大，沸騰前氣泡在上升過程中體積減��；
（6）掌握減小加熱時(shí)間的方法：適當(dāng)減少水量；適當(dāng)提高水的初溫；給燒杯加蓋．

解答 解：（1）①?gòu)腁圖看，溫度計(jì)的液泡碰到燒杯的底部了，這樣測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確．
②讀數(shù)時(shí)，溫度計(jì)的液泡沒有全部浸沒在水中，且視線斜視；
③溫度計(jì)的分度值為1℃，所以示數(shù)為48℃．
（2）實(shí)驗(yàn)中所用溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的；
由于實(shí)驗(yàn)中，需要記錄不同時(shí)間的水溫，繪制溫度-時(shí)間圖象，所以還應(yīng)添加秒表；
在實(shí)驗(yàn)中需要用酒精燈的外焰加熱，所以應(yīng)先確定鐵圈N的高度；
“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠袃蓚�(gè)；①研究水沸騰時(shí)溫度變化；②觀察水沸騰前后的現(xiàn)象；開始時(shí)，水還沒有沸騰，上部的溫度低，氣泡遇冷收縮；當(dāng)水沸騰后，全部的水都升至100℃，蒸氣泡上升過程中，所受外部壓強(qiáng)減小，所以逐漸變大，所以要觀察溫度和氣泡的變化情況；
（3）由圖知，當(dāng)水的溫度達(dá)到97℃時(shí)，溫度不再變化，說明此時(shí)是水的沸騰過程，沸點(diǎn)是97℃；
沸點(diǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)，所以實(shí)驗(yàn)室中的大氣壓小于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；水在沸騰過程中，要不斷吸熱，但溫度保持不變；
（4）“白氣”是液態(tài)小水滴，是高溫水蒸氣遇冷液化形成的，物質(zhì)液化過程中放出熱量；
（5）觀察圖丙中的圖象可知，a升溫快、b升溫慢，在裝置相同的情況下，產(chǎn)生這種差異的原因只能說明兩次實(shí)驗(yàn)中水的質(zhì)量不同，b組水的質(zhì)量大于a組水的質(zhì)量；
A圖氣泡在上升過程中體積不斷變大，所以A是沸騰時(shí)的情況；B圖氣泡在上升過程中體積不斷減小，所以B是沸騰前的情況
（6）為了減少加熱所用時(shí)間，除了適當(dāng)減少水量，還可以給燒杯加蓋，減少熱量的損失或適當(dāng)提高水溫．
故答案為：（1）溫度計(jì)的玻璃泡接觸杯底；溫度計(jì)的液泡沒有全部浸沒在水中，且視線斜視；48；
（2）液體的熱脹冷縮；秒表；N；溫度、氣泡；
（3）97；小于；吸；不變；
（4）液態(tài)；放；
（5）水的質(zhì)量不同；A；
（6）加蓋或溫水或少水．

點(diǎn)評(píng) 此題探究的是水沸騰時(shí)出現(xiàn)的一些較難理解的知識(shí)要點(diǎn)，對(duì)解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的疑惑起到較好的指導(dǎo)作用；讀懂題意，理論結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象靈活變通是解決此類問題的關(guān)鍵．