第三章 物态变化 第3节 汽化和液化 探究水沸腾时温度变化的特点 学案（含解析）人教版（2024）物理八年级上册

（4）探究水沸腾时温度变化的特点
人教版物理八年级上册回归课本实验
课本实验再现
一、提出问题
水沸腾后如果继续加热，是不是温度会越来越高？
二、实验器材和实验装置
铁架台、酒精灯、石棉网、水、烧杯、实验材和实 室用温度计、秒表、火柴、硬纸板等。
三、实验步骤
（1）按实验装置图自下而上组装实验装置；
（2）在烧杯中装人适量的水，用酒精灯的外焰给烧杯加热，并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温的变化；
（3）当水温达到90C时,每隔1 min 记录一次水的温度值,直到水沸腾后5min为止,同时注意观察沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化；
（4）根据记录的温度值,作出水的温度一时间图像。
四、数据处理
五、实验现象
（1）水沸腾前,烧杯底部有少量气泡产生,且温度越高,气泡越多，气泡在上升过程中体积渐渐变小;水的温度逐渐上升。
（2）水沸腾时,烧杯底部有大量气泡产生;气泡在上升过程中体积逐渐变大,到达液面时破裂;水的温度保持不变。
六、实验结论
液体在沸腾过程中，温度不变。
拓展训练
1.星期天,小芳在家烧水煮饺子.当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水量少了点,于是小芳又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开.下面能反映小芳整个烧水过程中温度随时间变化的图象是( )
A. B.
C. D.
2.关于“研究水沸腾的规律”实验，下列说法中正确的是( )
A.实验的测量工具是体温计和停表
B.当水温达到100℃时，水一定会沸腾
C.水在沸腾过程中，继续吸热，温度升高
D.沸腾时有大量气泡在水中生成、上升、变大，到水面破裂
3.对甲、乙两种物质同时持续加热，其温度随时间变化的图象如图18-6-1所示，下列说法正确的是( )
A.甲物质的沸点一定是80 ℃ B.乙物质的熔点一定是60 ℃
C.甲物质在4~6 min内一定持续吸收热量 D.乙物质在6~10 min内一定是固液共存态
4.在“观察水的沸腾”实验中，四个实验小组测得水的沸点如下表所示：
组别 1 2 3 4
水的沸点/℃ 98.2 98.9 98.5 98.6
对于上述实验数据，下列说法正确的是( )
A.四个小组实验都失败了，因为水的沸点是100℃
B.只要实验操作正确，数据真实，上述数据均有效
C.只有第1小组数据不可以接受，因为他们的数据偏离100℃最大
D.只有第2小组数据可以接受，因为他们的数据最接近100℃
5.在做“观察水的沸腾”实验时，甲、乙、丙三个实验小组的同学用相同规格、酒精灯火焰大小一样的实验器材，按如图1所示进行实验。
(1)安装实验器材时，应按照_________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行；
(2)图2中，温度计的示数为________℃。实验过程中气泡的变化有图A和图B两种情况，图___________是沸腾时气泡的变化情况；
(3)实验结束撤去酒精灯，细心的同学发现烧杯内的水未立即停止沸腾，请你分析出现此现象的原因：_________；
(4)三组同学都根据自己的实验数据描绘了图像(图3)，通过对a、b、c的对比分析，可以得到缩短加热时间的方法：___________(写出一种即可)。还能发现液体沸腾过程的特点是：虽然液体不断吸热，但是温度___________。
6.在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中：
(1)实验中所用温度计是根据______的规律制成的；
(2)安装好实验器材后，为缩短实验时间，小强在烧杯中倒入热水，热水中温度计的示数如图甲所示，此时温度计的示数为______℃；
(3)当水温接近90℃时，每隔1min记录一次温度，并绘制了图乙所示水温随时间变化的图象，由图象可知：水沸腾时的特点______；
(4)小强观察到：沸腾时水中气泡的情形为图丙中______图(选填“A”或“B”)；
(5)小强同学想提高水的沸点，换用了火力更大的酒精灯加热，这种做法______(选填“可行”或“不可行”)。
答案以及解析
1.答案：A
解析：水沸腾之后.温度保持不变，当向锅里迅速加了一大碗水后.锅内水的温度降低，然后在加热过程中.水吸热温度上升，达到沸点继续沸腾，在此过程中. 水面上的气压不变，所以水的沸点与原来相同，据此分析可知:A图象符合题意.B、C图象的沸点与原来不同，不符合题意;D图象中水的温度不可能直接从很低的温度达到沸点，应该有一个升温过程.故D不符合 题意。
2.答案：D
解析：A、体温计的量程是35℃~42℃，水的沸点比体温计的最高温度高，所以不能用体温计测沸水的温度，所以A错误；
B、水要沸腾需达到沸点，并需不断吸热，而水在不同气压下的沸点不同，所以水沸腾的两个条件都不确定，因此B说法错误；
C、水在沸腾时，继续吸热，但温度保持不变，所以C错误；
D、水沸腾时因为水剧烈汽化，产生大量的水蒸气，以气泡的形式在水中上升、变大，至水面破裂，所以D说法正确。
所以D选项是正确的。
3.答案：C
解析：甲、乙两种物质不能确定其本身的状态，不知道是晶体的熔化还是液体的沸腾，故不能确定是熔点还是沸点，故A、B错误；甲物质在4~6 min内，温度升高，一定持续吸收热量，故C正确；由于不能确定图象是晶体的熔化还是液体的沸腾，故不能确定乙物质在6~10 min内的状态，故D错误。
4.答案：B
解析：在“观察水的沸腾”实验中,四个实验小组测得水的沸点如下表所示只要实验操作正确,数据真实,上述数据均有效.
5.答案：(1)自下而上
(2)47；A
(3)石棉网和烧杯底部的温度高于水的沸点，水能够继续吸热
(4)适当减小水量(或适当提高水的初温)；保持不变
解析：(1)酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度，安装实验器材时应按照自下而上的顺序进行。
(2)由图2知，温度计的分度值为1℃，刻度值上大下小是零上温度，读出温度计的示数为47℃；
A图中气泡在上升的过程中体积不断变大，所以是沸腾时的现象，B图中气泡在上升过程中体积不断变小，所以是沸腾前的现象。
(3)小明撤去酒精灯后，发现水未立即停止沸腾，其原因是石棉网和烧杯底部的温度比水的温度高，水还可以从石棉网和烧杯底部继续吸热。
(4)通过对图像a、b、c的对比分析，可以得到缩短加热时间的方法有：①适当减少水量；②适当提高水的初温。分析图像可知，液化沸腾时不断吸热，但温度保持不变。
6.答案：(1)液体的热胀冷缩
(2)68
(3)吸热但温度不变
(4)A
(5)不可行
解析：(1)根据温度计的原理可知，液体温度计根据液体的热胀冷缩的规律制作的。
(2)由图可知，温度计的分度值是1℃，所以其温度68℃。
(3)分析图象会发现：水在沸腾过程中继续吸热但温度不变。
(4)水沸腾之前，气泡上升过程中逐渐变小；水沸腾时，气泡上升过程中逐渐变大，图A符合水沸腾时的现象。
(5)液体的沸点随气压的增大而增大，换用了火力更大的酒精灯加热，不能使气压增大，不能提高水的沸点，故此方法不可行。