2025年中考物理-实验重难突破(通用版)实验06探究水在沸腾前后温度变化的特点(重点实验)(原卷版+解析)

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名称 2025年中考物理-实验重难突破(通用版)实验06探究水在沸腾前后温度变化的特点(重点实验)(原卷版+解析)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-05-10 07:59:10

文档简介

实验06 探究水在沸腾前后温度变化的特点
实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
【实验目的】探究水沸腾时特点及温度变化情况
【实验设计】
实验装置按照下图从下往上的顺序安装。烧杯中倒入适量温度的水(不多不少)来加热,缩短加热时间,烧杯上盖上硬纸板,减少热量散失;在使用温度计测量温度过程中不要碰到烧杯底和烧杯壁,观察水沸腾时的特点以及温度的变化情况。
【实验器材】
火柴、酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、水、温度计、秒表、中间有孔的纸板
【进行实验与收集证据】
(1)按上图组装实验仪器,为了缩短加热时间,烧杯中充入温水,水量约200ml;
(2)点燃酒精灯,对水加热,注意观察并记录从开始加热到沸腾的过程中,水中气泡的生成及其体积变化,并且观察水沸腾前和沸腾时气泡体积变化有什么不同;
(3)观察水沸腾前和沸腾时声音的大小有什么不同;
(4)当水温升高到90℃时,每隔1min记录一次水的温度,直到水沸腾后5min左右停止加热。观察从开始加热到沸腾过程以及沸腾后水的温度变化情况;
(5)移开酒精灯并将其熄灭,观察水是否继续沸腾;
(6)根据记录的数据,以时间为横轴,以温度为纵轴,进行描点,然后用平滑的曲线把它们连接起来,绘制出水沸腾时温度与时间关系的图象。
数据记录表
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃ 60 65 70 75 80 85 90 95 100 100 100 100 100
水的状态 未沸腾 沸腾
【分析论证】
(1)水沸腾前后的现象:
①水沸腾前后的声音:水沸腾前声音大;水沸腾时声音小。
②水沸腾前后的气泡的变化:沸腾前气泡越往上越小;沸腾时气泡越往上越大。
③水沸腾前后温度的变化:沸腾前温度不断升高;沸腾时不断吸热但温度不变。
(2)用方格纸上的纵坐标表示温度,横轴表示时间,根据表格中各个时刻对应的温度在方格纸上描点,然后将这些点用平滑的曲线连接,便得到水沸腾时温度随时间变化的图象,结合实验现象进行分析。
【实验结论】
对水不断加热,水的温度不断升高;当达到某一温度时,水开始沸腾;继续对水加热,水的温度保持不变;停止加热,水的沸腾也会停止。
【实验评估】
(1)安装装置时应自下而上。
(2)酒精灯应用外焰加热,因为外焰温度最高,使用酒精灯时,先检查酒精是否大于三分之一的量并且不是满的,如果太少或太多都不好;用一酒精灯去点燃另一酒精灯,会使酒精灯内酒精流出来,引发火灾,直接用嘴吹灭,容易使火焰沿着酒精灯进入瓶内,引发火灾,所以都是错误的;熄灭酒精灯时,可用灯帽将其盖灭,如果时玻璃灯帽,盖灭后需再重盖一次,放走酒精蒸汽,让空气进入,免得冷却后盖内造成负压使盖打不开;如果时塑料灯帽,则不用盖两次,因为塑料灯帽的密封性不好。
(3)温度计的液泡应处于水的中央,不能太靠近水面或杯底,否则测出的温度不准确。
(4)杯中水量要合适:水量太少不容易测量水温,且沸腾现象不明显;水量太多会造成加热时间长。
(5)实验过程每隔一段时间观察并记录一次,观察内容包含液体中气泡的多少,气泡的大小及体积变化,温度计的示数等,时间间隔不宜过长,也不宜过短,一般为1min左右。
(6)缩短加热时间的方法:①烧杯中应充入温水;②适当减少水量;③给杯口加盖,减少热量的散失。
《探究水在沸腾前后温度变化的特点》常考问题:
(1)烧杯上加纸板盖的目的是:减少热量散失,缩短加热时间;防止水蒸气遇冷液化形成小水珠附着在温度计上影响读数;防止水沸腾时热水飞溅出来发生烫伤等等。
(2)水沸腾前后的图像判断:根据图像(如下图),此时图b是水沸腾前的图像;图a是水沸腾时的图像;气泡内的主要成分是水蒸气。
(3)根据实验数据分析:水在沸腾前,吸收热量,温度升高;水在沸腾过程后,吸收热点,温度不变。
(4)实验装置的安装顺序:自下而上。
(5)实验时用适量的热水的目的:缩短实验时间。
(6)找出实验装置中的错误:温度计的玻璃泡碰到容器壁。
(7)实验测得纯水沸腾时沸点低于100℃,判断原因:实验当时的气压小于标准大气压。
(8)根据实验数据分析水沸腾的特点:吸收热量,温度保持不变。
(9)纸板上除了插温度计的孔之外,没有另外再开小孔,判断水沸腾的图像:高于100℃的b图像(如下图)。
(10)水量多少的判断:实验数据绘制出水温随时间变化的图像分别如图a、b所示。有图像可知,所用的水的质量大小关系是ma____>______mb。
(11)烧杯中放入一个装适量水的试管,判断试管中的水是否能沸腾,并分析原因:不能沸腾。原因:由于试管中的水达到沸点后,温度和烧杯中的水相同,无法继续吸热,因此不能沸腾。
(12)撤去酒精灯后,水仍能继续沸腾一小段时间,其原因是:石棉网的温度高于水的沸点,水能继续吸热。
(13)水沸腾后,停止加热,水是否能继续沸腾:不能。说明在沸腾过程中需要吸收热量。
(14)水沸腾后,移走酒精灯,继续观察水是否沸腾,这是为了探究:水沸腾时是否需要持续吸热。
(15)水沸腾后,用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新沸腾了,原因是:因为浇冷水后瓶内水蒸气液化,瓶内气压减小,水的沸点降低。
(16)水沸腾特点的利用:家里煮鸡蛋时,当水沸腾后改用小火继续煮较好。
【典例1】
小红在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”时,所用实验装置如图甲所示。
(1)图甲中,温度计的正确读数方法是 (选填“A”“B”或“C”)。
(2)某时刻,温度计的示数如图乙所示为 ℃。
(3)已知在标准大气压下,水银的沸点为357℃,酒精的沸点为78℃,则该实验的温度计为 (选填“水银”或“酒精”)温度计。
(4)调整好器材后,用烧水壶给水加热,在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间,将测得的数据记录在表格中。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98
①请根据表格数据,在图丙中画出水沸腾前后温度与时间的关系图线;
②水沸腾后会产生大量气泡,气泡在上升过程中会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(5)通过以上实验可得出:水沸腾前,持续吸热,温度 ;水沸腾时,持续吸热,温度 。(均选填“持续升高”“持续降低”或“保持不变”)
【答案】(1)B
(2)96
(3)水银
(4) 变大
(5)持续升高 保持不变
【解析】(1)温度计读数时,玻璃泡应该留在待测液体中,视线要与液柱上表面相平,俯视会使结果偏大,仰视会使结果偏小,故温度计的正确读数方法是B。
(2)温度计分度值为,液面在向下4小格,因此为。
(3)在选择温度计时,需要考虑被测液体的最高温度以及温度计的沸点。由于标准大气压下水的沸点是100℃,而酒精的沸点是78℃,低于水的沸点,因此酒精温度计无法准确测量水的温度,水银的沸点是357℃,远高于水的沸点,因此应选用水银温度计。
(4)[1]根据表格数据,在图丙中描点并画出水沸腾前后温度与时间的关系曲线,如下图所示:
[2]水沸腾时,整个容器内水温相同,气泡在上升过程中,不断有水汽化为水蒸气进入气泡,所以气泡越来越大。
(5)[1][2]根据表格数据可知,水沸腾前,持续吸热,温度升高;水在沸腾时,虽然不断吸热,但温度保持不变。
【典例2】
小明利用如图甲所示的实验装置探究水沸腾前后的温度变化。
(1)组装器材时,应先固定图甲中的B,此时 (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)某时刻温度计示数如图乙所示,此时温度计的示数为 ℃。
(3)在水温升高到91℃后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在下表中,直至水沸腾,如此持续8min后停止读数。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 91 93 95 97 98 98 98 98 98
①根据表格中的数据可知水的沸点是 ℃,你判断的依据是 。
②丙图中C和D是实验过程中不同时刻气泡的情形,其中 (选填“C”或“D”)图是水沸腾时的气泡情形。
(4)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。如图丁所示,用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新沸腾了。这是因为浇冷水后瓶内水蒸气 (填物态变化的名称),瓶内气压减小,水的沸点 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】(1)需要
(2)68
(3)98 水沸腾时吸热,温度不变 C
(4)液化 降低
【解析】(1)组装器材时,应按自下而上的顺序。应先固定图甲中的B,为了确保酒精灯用外焰加热,此时需要点燃酒精灯。
(2)图中温度计的分度值是1℃,温度计的0℃刻度线在数字小的那端,此时液柱超过0℃刻度线,故此时温度计示数为68℃。
(3)[1][2]由于水沸腾时吸热,温度不变,故由表格中数据可知实验时水的沸点是98℃。
[3]水沸腾时的现象为内部产生大量的气泡,上升、变大,到水面破裂开来,C图中现象符合水沸腾时的现象,故C符合题意。D图是水沸腾前,上部水温度较低,杯底产生的气泡在上升过程中,温度降低,气泡内水蒸气部分液化成水,气泡会变小,故D不符合题意。
(4)[1][2]水的沸点随气压降低而减小,浇冷水后瓶内水蒸气遇冷液化成水珠,导致瓶内气压减小,水的沸点降低。当沸点低于瓶内水的温度时,水会重新沸腾。
【训练1】
小亮在做“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验:
(1)小亮在组装实验装置时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。如图甲所示,装置图中出现了一个错误是 ,加热时在烧杯上方应加盖纸板,目的是 ;
(2)图乙、丙是观察到的两种不同的实验现象,其中 图是水沸腾时的情况;
(3)根据实验作出水的温度随时间变化的图像如图丁,可知水沸腾时虽然吸热,但是温度 。水的沸点是 ℃,此时的大气压比标准大气压 (选填“高”或者“低”)。
【答案】(1)自下而上 温度计玻璃泡碰到了容器底 减小热量损失
(2)乙
(3)不变 98 低
【解析】(1)[1]铁架台的底座是固定的,为了方便用酒精灯外焰加热,在组装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行。
[2]温度计使用时玻璃泡不能接触容器底或壁,如图甲所示,装置图中出现了一个错误是温度计使用时玻璃泡接触容器底。
[3]为了减小加热时间,减小热量的损失,加热时在烧杯上方应加盖纸板。
(2)水沸腾时,在水的内部和表面同时产生大量气泡,气泡上升过程中会有断有水蒸气进入,气泡会由小变大,故图乙为沸腾时的情景。
(3)[1][2][3]根据图像可知,水加热后温度不断上升,到达98℃时,继续加热但温度保持不变,故水的沸点为98℃,标准大气压下水的沸点为100℃,故此时的气压低于标准大气压。
【训练2】
小明和小华用图甲所示装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。
(1)甲图中在烧杯上加硬纸板的主要目的是 。
(2)实验中,小明测量水的初温,温度计示数如图乙所示为 ;小华在实验中观察到如图丙所示两种情景,其中水沸腾时的情景为 (选填“a”或“b”)。
(3)小明和小华利用同一装置进行实验,绘制成“温度-时间”图像如图丁所示,分析图像可知:液体沸腾特点: ,小明做实验用水质量 (选填“大于”“等于”或“小于”)小华做实验用水质量。
(4)两位同学将沸腾的水倒入烧瓶,继续探究液化现象,实验装置如图戊(C是温度计)。将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内,过一段时间,观察到试管A中产生少量的水,同时可以看到温度计C示数 (选填“升高”或“降低”)。
【答案】(1)减少热损失,缩短加热时间
(2)92 a
(3)吸收热量,温度不变 大于
(4)升高
【解析】(1)在烧杯上加硬纸板可以减少热量损失,加快水的沸腾,缩短沸腾所需的时间。
(2)[1]由图乙可知,温度计的分度值为1℃,温度计示数示为92℃。
[2]水沸腾时,整个容器内水温相同,气泡在上升过程中,受到水的压强逐渐减小,同时水汽化产生的水蒸气不断进入气泡,所以气泡越来越大;而水沸腾前,气泡在上升过程中遇冷液化,会变小,故其中水沸腾时的情景为a。
(3)[1]从图丁图像可以看出,沸腾后,继续加热但温度保持不变。故液体沸腾特点:吸收热量,温度不变。
[2]小明和小华利用同一装置进行实验,小明和小华实验时水的沸点都是 98℃,小华所用水的初温低,加热到沸腾所用的时间相同,所以小华所用的水的质量小,即小明做实验用水质量大于小华做实验用水质量。
(4)水沸腾时会产生水蒸气,将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内,水蒸气遇冷会发生液化现象,变成液态水,所以会观察到试管A中产生少量的水。水蒸气液化会放出热量,这些热量会使容器B内的水和温度计C吸收,所以温度计C示数升高。
【训练3】
在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中:
(1)图甲的实验装置,安装时应按照 (选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序;
(2)实验中加上纸盖的目的是 ;
(3)调整好器材后,用酒精灯给水加热,在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间。将测得的数据记录在如下表格中,请根据表格数据在图乙中描点后画出水沸腾前后温度与时间的关系曲线 ;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98
(4)由实验数据可以得到:水沸腾时的温度是98℃,此时当地大气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
(5)通过实验可以得出水在沸腾前、后温度变化的特点是 ;
(6)图丙中 (选填“A”或“B”)是水沸腾时的情景;
(7)熄灭酒精灯后,发现水并未立即停止沸腾,其主要原因是 ;
(8)另外两位同学用规格相同的器材得到了如图丁中a、b两种不同的图像,原因可能是 。
【答案】(1)由下到上
(2)减少热量损失
(3)
(4)低于
(5)沸腾前温度上升,沸腾时温度不变
(6)A
(7)水还可以从石棉网上继续吸热
(8)水的质量不同
【解析】(1)在安装实验装置时,因为酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再根据酒精灯外焰高度确定石棉网高度,最后安装其他器材,故应按照“由下到上”的顺序安装。
(2)实验中加上纸盖,减少热量损失,从而缩短水从加热到沸腾的时间。
(3)根据表格数据,在图乙中横轴为时间,纵轴为温度,将(0,90)、(1,92)、(2,94)、(3,96)、(4,98)、(5,98)、(6,98)、(7,98)这些点准确描出,然后用平滑曲线连接起来,就可得到水沸腾前后温度与时间的关系曲线,如下图:
(4)1标准大气压下水的沸点是100°C,而此次实验中水沸腾时的温度是98°C,液体沸点随气压降低而降低,所以此时当地大气压低于1个标准大气压。
(5)从实验数据可知,水在沸腾前,吸收热量,温度不断升高;水在沸腾时,吸收热量,温度保持不变。
(6)水沸腾时,整个容器内水温相同,气泡在上升过程中,水汽化产生的水蒸气不断进入气泡,所以气泡越来越大,图丙中 A 是水沸腾时的情景;而水沸腾前,气泡在上升过程中遇冷液化,会变小,B是水沸腾前的情景。
(7)熄灭酒精灯后,石棉网、铁圈等的温度仍高于水的沸点,水可以继续从它们那里吸收热量,所以水并未立即停止沸腾。
(8)两位同学用规格相同的器材,得到不同的图像,a 图像升温慢,b 图像升温快,原因可能是水的质量不同,a 图像对应的水的质量比b 图像对应的水的质量大,质量大的水需要吸收更多的热量才能达到沸腾,所以升温慢。
【训练4】
如图所示,是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)在组装器材时,按照规范要求调整铁圈高度时 (填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯,若温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,此时应当将 (填“A处向上”或“B处向下”)调整。
(2)安装好实验器材后,为缩短实验时间,小明可采取的措施是 (写出一条即可)。
(3)某时刻温度计的示数如图所示,则该时刻的温度是 ℃。
(4)实验中观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡上升的过程如图所示,则图 (填“甲”或“乙”)是水沸腾时的情况。
(5)当水的温度升高到88℃时,每隔一段时间记录一次温度计的示数,数据记录如表所示。分析数据可知,该地区水的沸点是 ℃,该地区的大气压 (填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
次数 1 2 3 4 5 6 7 8
水的温度/℃ 88 89 90 91 92 92 92 92
(6)实验中,温度计上部出现的小水珠是 (填物态变化的名称)现象形成的。
【答案】(1)需要 A处向上
(2)见详解
(3)78
(4)甲
(5)92 低于
(6)液化
【解析】(1)[1] 由于酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度,所以按照规范要求调整铁圈高度时,需要点燃酒精灯。
[2]温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,说明温度计位置太低,由于酒精灯无法向下调,所以往上调温度计,因此应适当将A处向上调,使温度计的玻璃泡不碰到容器底。
(2)在探究水的沸腾实验中,要缩短实验时间,可以给烧杯加盖,减少热量的损失;或适当减少水量;或适当提高水的初温。
(3)由图可知,温度计的分度值是1℃,温度计的示数是78℃。
(4)水沸腾前气泡由大到小,水沸腾时的气泡变化情况是由小到大,所以甲是水沸腾时的情况。
(5)[1] [2]由表格中数据可知,第5min后水吸热,温度保持在92℃不再升高,说明水已经沸腾,则沸点为92℃;水的沸点低于100℃,由气压越低、沸点越低可知,该地区气压低于1标准大气压。
(6)实验中,温度计上部出现的小水珠是水蒸气遇冷液化形成的,因为高温水蒸气遇到较冷的温度计玻璃会放热液化成小水滴。
【训练5】
为了研究冰的熔化过程,小红与小明分别设计了如图甲所示的实验装置,试管里装有等量的“碎冰”。
(1)你认为 (选填“小红”“小明”或“小红和小明”)能利用自己设计的装置完成实验;
(2)实验中,小红所测得的温度值比真实值要高,则她可能是按图乙中的 (选填“A”“B”或“C”)方法进行读数的,图乙温度计的正确示数是 ℃;
(3)为了“探究水在沸腾前后温度变化的特点”,小红和小明讨论后,在小明原有装置的基础上,增加一支温度计,如图丙所示,为了观察水沸腾时温度的变化,他们应记录的是温度计 (选填“A”或“B”)的示数;
(4)小红和小明采用完全相同的装置分别完成(3)中所探究的实验,并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图丁所示,两图像不重合的原因是实验时 ;
(5)小明煮饺子时,当水开后,为了能快点煮熟,爸爸建议用大火加热,而妈妈认为用小火加热即可,你认为 (选填“爸爸”或“妈妈”)的想法更合理,理由是 。
【答案】(1)小红和小明
(2)A 3.2
(3)A
(4)水的初温不同
(5)妈妈 见详解
【解析】(1)冰的熔点为0℃,一般室温温度高于0℃,小红在室温环境中可以满足冰的熔化条件,小明采用水浴法加热也能满足冰的熔化条件,故小红和小明的方案均可以完成实验。
(2)[1][2]温度计读数时视线应与液柱的上表面相平,俯视时读数会偏大,故小红所测得的温度值比真实值要高,则她可能是按图乙中的A方法进行读数的,由图乙可知,B的读数正确,温度计的分度值为0.2℃,读数为3.2℃。
(3)试管内水的温度可以达到沸点,但不能从烧杯中吸热,试管内水不能沸腾,应观察记录烧杯中温度计的示数变化,故实验中应记录的是温度计A的示数。
(4)小红开始加热时温度为92℃,小明开始加热时温度为90℃,温度上升速度相同,表明质量相同,故两图像不重合的原因是实验时水的初温不同。
(5)锅内水剧烈沸腾后,温度将不再升高,只需要小火让锅内水微微沸腾,温度为沸点,同样能很快将鸡蛋煮熟;所以妈妈的想法更合理,这样水沸腾时加热温度不变,用小火加热,保持水的沸腾状态,可以节约能源。
【训练6】
小明在探究“水在沸腾前后温度变化的特点”实验。
(1)组装器材时,酒精灯 (选填“需要”或“不需要”)点燃,且应先固定图甲中的 (选“A”或“B”);
(2)调整好器材后,用酒精灯加热,在水温升高到90℃时,小明开始计时,并且每隔1min观察一次温度计的示数,同时注意观察水中发生的现象,当他观察到如图 (选填“C”或“D”)的现象就表明沸腾了;这时烧杯上方出现大量的“白气”,这种“白气”是 态;水沸腾之后,把酒精灯撤掉,水会 (选填“继续沸腾”、“马上停止沸腾”或“继续沸腾一会儿”);
(3)小明将所得的数据记录在下表中,由数据可知,当地大气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)1个标准大气压;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 90 92 94 96 99 99 99 99 99
(4)小明用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水(盐水1的浓度大)进行加热,得出如图丙所示的图像,根据以上探究得到的结果可知,煮食物时,要想让汤汁尽快沸腾,最好选择 (选填“先”或“后”)放盐。
【答案】(1)需要 B
(2)C 液 继续沸腾一会儿
(3)小于
(4)先
【解析】(1)[1]组装器材时,需要点燃酒精灯,因为需要用酒精灯的外焰加热,点燃时,才能确定外焰的位置,从而确定B铁圈的位置。
[2]为了确保用酒精灯外焰加热,且让温度计的玻璃泡浸没水中,又不接触烧杯底,应先固定B铁圈,再固定A铁圈。
(2)[1]图C中,气泡上升时,变大,到水面破裂开来,因为沸腾时,整杯水的温度相同,气泡在上升过程,不断有汽化的水蒸气加入,体积变大,所以C是沸腾时的现象;图D的气泡上升过程变小,是沸腾前的情况。
[2]烧杯上方出现的大量白气,是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水珠,所以白气是液态。
[3]水沸腾后,把酒精灯撤掉,水会继续沸腾一会儿,因为铁圈、石棉网等还有余热,水能继续吸热。
(3)由表格数据知,第4min起,水的温度保持为99摄氏度不变,此时水已经沸腾,沸点为99摄氏度,1个标准大气压下,水的沸点为100摄氏度,所以当地大气压小于1外标准大气压。
(4)由图丙知,用相同热源对质量和初温相同的三种液体加热至沸腾,盐水1所用时间最少,纯水所用时间最长,而盐水1的浓度比盐水2的大,即盐水的浓度越大,加热至沸腾所需时间越少,所以煮食物时,要想让汤汁尽快沸腾,最好选择先放盐。
【训练7】
小明在实验室探究液体在沸腾前后温度变化的特点。
实验一:用图甲所示装置探究水在沸腾前后温度变化的特点:
(1)为了缩短加热时间,你建议小明采取的方法是 (写出一种即可);
(2)在实验中可以通过观察水中气泡情况判断水是否沸腾,图乙现象表明水 ;
(3)根据实验数据绘制出水温随加热时间变化的图像,如图丙所示。根据图像可知水沸腾时温度变化的特点是 。
实验二:利用图丁所示装置探究水沸腾的条件:
(4)实验结束后,小明又利用如图丁所示的装置探究水沸腾的条件。加热一段时间后,观察到烧杯中的水沸腾,但试管中的水始终没有沸腾,A、B两支完全相同的温度计示数均为98℃,并保持不变。接着,小明同学在烧杯内的水中加入少量食盐后,发现试管中的水开始沸腾,温度计B示数为101℃,此时温度计A的示数为 ℃。结合上述现象得出水沸腾的条件是 。
【答案】(1)减小水的质量/用初温较高的水实验
(2)正在沸腾
(3)温度不变
(4)98 达到沸点、继续吸热
【解析】(1)为了缩短加热时间,可以适当减少水的质量,这样在相同时间内热量放热相同时,水温上升快;也可以用初温较高的水进行实验。
(2)水沸腾的现象为:水内部产生大量气泡、上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中。图乙中气泡上升是逐渐变大,是水沸腾时的现象。
(3)由图像可知,水加热沸腾后,继续给水加热,水保持沸腾状态,温度不变。
(4)[1]如图丁。加热一段时间后,观察到烧杯中的水沸腾,但试管中的水始终没有沸腾,A、B两支完全相同的温度计示数均为98℃,并保持不变。说明烧杯中水的沸点为98℃,试管内的水和烧杯内的水处于同一环境中,水面上气压相同,沸点相同。后来小明同学在烧杯内的水中加入少量食盐后,发现试管中的水开始沸腾,此时试管内水面气压不变,水的沸点不变为98℃。
[2]结合以上分析,烧杯内水温达到98℃时再给烧杯加热,水才能沸腾,说明要使水沸腾要先达到水的沸点;给烧杯内水加盐前,试管和烧杯内的水都达到沸点,但由于试管内水与烧杯内水温度相同,试管内水不能吸热,不能沸腾。给烧杯中水加盐后,加热过程中烧杯内水温达到101℃,高于试管内水温,试管内水能继续吸热,所以开始沸腾。故水沸腾的条件是:达到沸点、继续吸热。
【训练8】
在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中。
(1)某同学组装了图甲所示实验装置,其中存在的一处错误是 ,改正的方法是 (选填“上移A”或“下移B”);
(2)正确调整实验装置后,在水温升高到90℃时开始计时,每隔0.5min记录一次温度,从第2.5min开始观察到了如图乙所示的现象,实验数据如下表所示。请在图丙上描点,并用平滑的曲线画出水在沸腾前后温度随时间变化的图像 ;
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
温度/℃ 90 92 94 95 96 97 97 97 97
(3)本次实验测得水的沸点是 ℃;
(4)生活中煮水饺时,放入水饺,待水烧开后,你认为应该把火 (选填“调小”或“调大”)些,这样做的原因是 。
【答案】(1)温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部 上移A
(2)
(3)97
(4)调小 见解析
【解析】(1)[1][2]图甲所示实验装置中存在的错误是温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,会导致测温不准,因为要用酒精灯的外焰加热,所以应上移A。
(2)根据表格数据,在图丙中描点连线,作出水在沸腾前后温度随时间变化的图像如下:
(3)从第2.5min开始观察到了如图乙所示的现象,气泡上升时变大,说明水开始沸腾,由表可知,水沸腾后温度保持在97℃不变,则沸点是97℃。
(4)[1][2]由图像可知,水沸腾前吸收热量,温度上升,沸腾后,吸收热量,温度不变,所以生活中煮水饺时,放入水饺,待水烧开后,为了节能,应把火调小。
【训练9】
如1图所示是小明和小华两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置,他们所用器材规格完全相同。
(1)在组装器材时,应按照 (选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序,在1图中,从A的角度读取实验数据会 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)2图中的甲、乙是小明同学观察到液体沸腾前或沸腾时气泡在液体中的上升过程,则 图是液体沸腾时的情况。
(3)3图是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像,由图像分析可知:水的沸点是 ℃;水在沸腾过程中的特点是:吸收热量,温度 (选填“不断上升”“保持不变”或“不断下降”);两名同学所绘图像不同的原因是水的 不同。
(4)4图所示,在盛有水的烧杯中放入盛水的试管,加热烧杯,使烧杯中的水沸腾,继续加热,试管中的水 (选填“会沸腾”或“不会沸腾”)。
【答案】(1)由下到上 偏大
(2)甲
(3)97 保持不变 质量
(4)不会沸腾
【解析】(1)[1]实验中为了用酒精灯的外焰加热,在组装器材时,应按照由下到上的顺序。
[2]从A的角度读取实验数据属于俯视读数,俯视读数会使测量结果偏大。
(2)沸腾时,水蒸气不断进入气泡,气泡不断增大,即上方气泡大于下方气泡,故甲图是沸腾时的情况。
(3)[1][2]由3图可知水的温度上升到97℃不再上升,说明水温达到97℃沸腾,即水沸腾时的温度为97℃;由3图可知水的温度上升到97℃不再上升,所以水沸腾的特点为继续吸热,但温度保持不变。
[3]由3图可知两名同学所用水的初温相同,小华所用水需要吸收较多的热量才能达到沸点,即小华把水加热到水沸腾所用时间较长,说明小华所用水的质量小,所以两名同学所绘图像不同的原因是水的质量不同。
(4)试管中的水从大烧杯中吸热,温度达到水的沸点后,就和烧杯中的水的温度一样,就不能从烧杯中继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能吸收热量,所以试管中的水不会沸腾。
【训练10】
小杨和同学做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验。
(1)组装图甲的器材应按照 (填“自下而上”或“自上而下”)的顺序。
(2)如图乙所示,烧杯中的水 (填“还未”或“正在”)沸腾。
(3)水沸腾时继续加热,水的温度 。两名同学用相同的酒精灯完成实验,分别绘制了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,则d同学所用水的质量 (填“较大”或“较小”)。
(4)小杨同学将图中温度计换成碘锤做“碘的升华”实验时,如图丁所示(碘的熔点为113.7℃,碘的沸点为184.4℃,酒精灯火焰的温度可以达到500℃)。碘发生的物态变化是 ,该实验采用水浴法加热的主要目的是 (填“受热均匀”或“控制温度”)。
【答案】(1)自下而上
(2)正在
(3)不变 较小
(4)升华 控制温度
【解析】(1)组装图甲的器材应按照自下而上的顺序。因为酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再根据酒精灯外焰的高度确定铁圈的位置,然后依次放置石棉网、烧杯等。
(2)如图乙所示,烧杯中的水正在沸腾。从图中可以看到,水中气泡在上升过程中逐渐变大,这是水沸腾时的现象,而水沸腾前气泡会在上升过程中逐渐变小。
(3)[1]水沸腾时继续加热,水的温度不变。这是水沸腾的特点,即达到沸点后,继续吸热但温度保持不变。
[2]两名同学用相同的酒精灯完成实验,分别绘制了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,d同学所用水的质量较小。因为相同酒精灯加热,相同时间内水吸收的热量相同,水的质量越大,加热到沸腾需要吸收的热量越多,d同学所用水的初温较低且温度上升较快,所以d同学所用水的质量较小。
(4)[1][2]小杨同学将图中温度计换成碘锤做“碘的升华”实验时,碘发生的物态变化是升华。因为碘的熔点为113.7℃,沸点为184.4℃,而酒精灯火焰的温度可以达到500℃,高于碘的熔点和沸点,若直接用酒精灯加热,碘会先熔化再汽化,而采用水浴法加热,水的沸点为100℃,低于碘的熔点,碘不会熔化,只能直接由固态变为气态,即升华。该实验采用水浴法加热的主要目的是控制温度,使碘受热温度不超过100℃,从而保证碘只发生升华现象。
1.(2024·江苏淮安)在“观察水的沸腾”实验中:
(1)图甲中温度计的使用存在的错误是 ,除温度计外,还需要的测量工具是 ;
(2)图乙中的图 表示水沸腾前的情况;
(3)图丙是根据实验记录的数据画出的温度随时间变化的图像,分析图像可知:水沸腾时温度的特点是 ;
(4)在加热过程中,为了缩短加热时间,将烧杯中的水倒掉一部分后继续加热,直至水沸腾。以下加热过程中水的温度随时间变化的图像可能正确的是 。
A. B.
C. D.
【答案】(1)温度计触碰到了烧杯壁 秒表
(2)a
(3)保持不变
(4)D
【解析】(1)[1]图甲中温度计的使用存在的错误是温度计触碰到了烧杯壁,测温不准。
[2]除温度计外,还需要的测量工具是记录时间的秒表。
(2)沸腾前,上方水温低,气泡上升时,内部的气体和少量水蒸气遇冷液化,因而体积变小,气泡变小;沸腾时,水大量汽化,水蒸气不断进入气泡,且上升过程中水压变小,所以气泡变大。所以图乙中的图a表示水沸腾前的情况。
(3)分析图像可知:水沸腾时,持续吸热,但温度保持不变。
(4)将烧杯中的水倒掉一部分后继续加热,则因为水量减少,升温速度加快,最终温度升高到沸点不变,故选D。
2.(2024·北京)(1)在探究水沸腾前后温度变化特点时,某同学观察到如图甲、乙所示的实验现象,图 (选填“甲”或“乙”)是水沸腾时气泡上升过程大小变化的情况;
(2)如图丙所示,某同学用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水,一段时间后,可以看到: ,这属于扩散现象。
【答案】甲 一整杯水都变红了
【解析】(1)[1]沸腾前烧杯底部温度高,表面温度低,底部的水先汽化形成气泡,气泡上升的过程中,遇冷液化,气泡越变越小,是乙图,沸腾时,整杯水的温度一致,底部的水先汽化,气泡慢慢上升过程中,周围的水汽化,气泡越变越大,故选甲图。
(2)[2]某同学用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水,一段时间后,水分子、墨水分子都在运动,可以看到一整杯水都变红了。
3.(2024·山东菏泽)物理学习小组用如图甲所示的实验装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。请完成下列问题:
(1)安装实验装置时先固定铁圈 (选填“A”或“B”);
(2)用酒精灯对水加热时,烧杯上方有“白气”产生,这是 现象(填物态变化名称);
(3)根据水在沸腾前后记录的数据,该组同学绘制出如图乙所示的图像,分析图像可知:水在沸腾过程中,温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”);
(4)对实验进行评估时,小明指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间,请你提出一条合理建议: 。
【答案】B 液化 不变 减少水量
【解析】(1)[1] 为确保用酒精灯的外焰加热,应自下而上安装器材,所以安装实验装置时先固定铁圈A。
(2)[2] 实验过程中,烧杯口出现的“白气”是水蒸气遇冷液化成的水珠。
(3)[3] 由图像可知,水沸腾前温度不断升高,沸腾后温度保持沸点98℃不变。
(4)[4] 为了减小水加热至沸腾的时间,可以减少水的质量、提高水的初温、加大火力。
4.(2024·辽宁)某小组探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)组装图(a)的器材应按照 (填“自下而上”或“自上而下”)的顺序;
(2)用酒精灯加热,当水温接近70℃时每隔1min记录一次温度,同时观察水中的气泡情况。直至5min后观察到水中形成大量的气泡不断上升、变大,说明水 (填“尚未”或“正在”)沸腾;
(3)根据记录的数据,绘制的水温与时间关系的图像如图(b)所示。
结合实验现象,分析图像可以得出水在沸腾前后温度变化的特点:
①水在沸腾前,温度 ;
②水在沸腾时,温度 。
(4)同学们在实验中发现有时看不清温度计的示数,交流后找到的原因是水蒸气在温度计表面发生了 现象。
【答案】自下而上 正在 不断升高 不变 液化
【解析】(1)[1]由图甲可知,安装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行,目的是使用酒精灯的外焰加热,因为酒精灯的外焰温度最高。
(2)[2]水沸腾时会形成大量的气泡不断上升、变大,所以5min后观察到水中形成大量的气泡不断上升、变大,则水正在沸腾。
(3)①[3]由图(b)可知,水沸腾前,温度不断升高。
②[4]由图(b)可知,水沸腾时,吸收热量,温度保持不变。
(4)[5]实验中发现有时看不清温度计的示数,原因是水蒸气在温度计表面发生了液化现象。
5.(2024·吉林长春)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中:
时间/ 0 1 2 3 4 5 6
温度/℃ 92 94 98 98 98 98
(1)如图甲所示,温度计的玻璃泡碰到了容器底,接下来合理的操作是 ;
(2)调整后进行实验,水温升到92℃时,每隔读取一次温度并记录在表格中,第时温度计示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃;
(3)请根据表格中的数据,在图丙中绘制出水的温度随时间变化的图象;
(4)将装有少量水的试管插入沸水中(不碰烧杯的底和侧壁),酒精灯持续加热,试管中的水能否沸腾? 。
【答案】将铁架台的铁夹向上调一点 96 不能
【解析】(1)[1]温度计的玻璃泡碰到了容器底,玻璃泡应浸没在液体中但不能碰到容器底或容器壁,接下来合理的操作是将铁架台的铁夹向上调一点。
(2)[2]第时温度计示数如图乙所示,温度计的分度值为1℃,示数为96℃,此时水的温度为96℃。
(3)[3]根据表格中的数据描点,并用平滑的曲线连接,温度随时间变化的图象如图所示:
(4)[4]将装有少量水的试管插入沸水中(不碰烧杯的底和侧壁),酒精灯持续加热,试管中的不能沸腾,因为试管里面的水温度能到达沸点,但和烧杯中的水温度相同,试管里面的水不能继续吸收热量,故不能沸腾。
6.(2024·山东枣庄)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。所用实验装置如图甲所示。
(1)安装如图甲所示装置时,应该先确定铁圈A的位置,确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)小明记录的数据如下表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前,吸收热量,温度 ;水在沸腾过程后,吸收热量,温度 。此时当地的大气压 (填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示。如果同组的小红减少烧杯中水的质量,水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的 (选填“b”“c”或“d”);
(4)星期天小明在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水有点少,于是小明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。下面能说明其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是 (填字母)。
【答案】需要 升高 保持不变(或)不变 低于 c D
【解析】(1)[1]由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯外焰的高度固定A的高度,所以组装器材时,需要将酒精灯点燃。
(2)[2]从表格中知道,从1到5分钟,是水在沸腾前,根据实验知道,燃烧酒精释放能量,水吸收热量而温度升高。
[3][4]由表格中数据知道,水的温度保持98℃不变,所以可以看出水的沸点是98℃;因水的沸点随气压的降低而降低,所以,由此可知此时的气压低于标准大气压。
(3)[5]在同样加热的情况下,增加水的质量,水升温较慢,沸点不变,水沸腾时图像可能是图乙中的c。
(4)[6]水沸腾之后,温度保持不变,当向锅里迅速加了一大碗水后,锅内水的温度快速下降,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;D图像符合题意,BC图像的沸点与原来不同,不符合题意;A图象中水的温度下降缓慢升温快速,故D不符合题意。
故选D。
7.(2024·吉林)图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”实验装置。
(1)图甲中温度计示数为 ℃;
(2)加热4分钟后,水开始沸腾,图乙是根据实验数据绘制的图像,分析图像可得:水沸腾过程中,吸收热量,温度 ;
(3)通过分析图像中的数据还可以发现,水面上方的大气压 标准大气压。
【答案】95 不变 低于
【解析】(1)[1]由图甲可知温度计的分度值为1℃,示数为95℃。
(2)[2]由图乙可知水沸腾后继续吸收热量,温度保持不变。
(3)[3]在一标准大气压下,水的沸点为100℃,大气压越低,液体的沸点越低;由图乙可知水沸腾时的温度为98℃,所以水面上方的大气压低于一标准大气压。
8.(2024·黑龙江绥化)如图甲是某兴趣小组同学“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置,记录的温度随时间变化关系图象如图乙所示。
(1)组装实验装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整 的位置;(选填“烧杯”或“温度计”)
(2)实验中杯□周围出现大量“白气”,“白气”的形成属于 现象;(填物态变化名称)
(3)关于甲装置中硬纸片作用的说法,错误的是 ;(选填字母)
A.减少热损失B.降低杯内气压,使水沸腾更快
C.减少“水雾”的干扰,方便读数D.有助于固定温度计
(4)小组同学进一步分析图象,发现水沸腾时的特点是 ;
(5)实验结束后撤去酒精灯,水还能继续沸腾一会儿,产生这种现象的原因是 。
【答案】烧杯 液化 B 吸收热量、温度保持不变 见解析
【解析】(1)[1]实验中,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整烧杯的位置,再悬挂温度计,可避免,温度计的玻璃泡接触烧杯底。
(2)[2]杯口周围出现的白气,是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水珠。
(3)[3]甲装置中硬纸片,可固定温度计,能减少热量散失,同时,杯中水面气压在加热过程中会增大,水的沸点升高。又可避免过多的水蒸气在上升时遇到冷的温度计液化成的水雾,干扰计数,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
(4)[4]由图乙知,水的温度达到98摄氏度后,温度保持不变,此时水已经沸腾,而在整个过程中,酒精灯一直在加热,所以水沸腾时的特点是:吸收热量,温度保持不变。
(5)[5]石棉网(或陶土网)、铁圈、烧杯底部的温度高于水的沸点,水能继续吸热。
9.(2024·福建)探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙;
(1)实验中除了图甲的器材,还需要的测量工具是天平和 ;
(2)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度 ,水的沸点是 ℃。推断当时实验室的气压 一个标准大气压;
(3)对比图乙中两条图线可知,选用 煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
【答案】秒表 保持不变 98 小于 盐水
【解析】(1)[1]取质量相等的水和盐水需要测量工具是天平,实验中需记录温度随时间的变化,所以要用秒表记录时间,用温度计测量温度,实验需要的另一个测量仪器是秒表。
(2)[2][3]该实验用加热的时间表示吸收热量。分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,继续加热,温度为98℃保持不变,故水的沸点是98℃。
[4]气压越低,水的沸点越低。在一个标准大气压下,水的沸点为100℃。此时水的沸点98℃小于100℃,故推断当时实验室的气压小于一个标准大气压。
(3)[5]分析图乙中图线可知,其他条件相同时,在同样加热的情况下,盐水的沸点高于水的,且升温较快,故选用盐水煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
10.(2024·江苏苏州)观察水的沸腾实验:
(1)按图甲组装器材,使用大试管可以适当缩短实验时间,也可以更好地观察水沸腾前后 的变化。用酒精灯加热,水温达到88℃时开始读数,每隔1min记录一次,第3min时温度计示数如图乙所示,读数为 ℃;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
水温/℃ 88 90 92 96 98 98 98 98
(2)用表中数据在图丙上作出水温随时间变化的图像 ;
(3)由图可知,水的沸点为 ℃;
(4)为研究沸点与气压的关系,用抽气打气两用气筒、橡皮塞等组装成如图丁所示装置。用气筒 (抽气/打气),观察到水再次沸腾,记录此时的 ,多次实验可得出的结论是 。
【答案】气泡 94 98 抽气 温度 沸点随气压的减小而降低
【解析】(1)[1][2]实验中,需要观察沸腾前后气泡的变化情况,故使用大试管可以适当缩短实验时间,也可以更好地观察水沸腾前后气泡的变化;由图乙可知,温度计的分度值为1℃,其示数为94℃。
(2)[3]用表中数据在图丙上描点画出水温随时间变化的图像,如下图所示:
(3)[4]由图可知,当水温为98℃后,水继续吸热,但温度保持不变,故水的沸点为98℃。
(4)[5][6][7]用气筒抽气,使水面上方的气压减小,观察到水再次沸腾,记录此时的温度,进行多次实验后,分析实验现象和数据可得出结论:沸点随气压的减小而降低。
11.(2024·江苏扬州)如图所示,做“观察水的沸腾”实验时,实验小组发现水沸腾时温度计示数高于100℃,于是对此进行探究。
(1)小华猜想:可能是实验室中气压高于1个标准大气压导致的。她应该选用 (填测量工具)进行测量验证;
(2)小丽猜想:可能是因为盖了硬纸板,增大了水面上方气压,提高了水的 。要验证猜想,应 ,进行实验验证;
(3)小明猜想:可能是温度计不准确导致的。要验证猜想,请简述做法: ;
(4)小芳猜想:可能是由于水蒸气温度高于100℃导致的。她的猜想是否合理?请说明理由: 。
【答案】气压计 沸点 去掉硬纸板,重新测量水沸腾时的温度 换一支温度计测量 见解析
【解析】(1)[1]小华猜想:可能是实验室中气压高于1个标准大气压导致的。因此可以用气压计测量实验室的大气压的大小。
(2)[2][3]水的沸点随着大气压的增大而增大,小丽猜想:可能是因为盖了硬纸板,增大了水面上方气压,从而提高了水的沸点,要想验证小丽的猜想,可以去掉硬纸板,重新测量水沸腾时的温度,看是否高于100℃。
(3)[4]小明猜想:可能是温度计不准确导致的。因此可以再换一支温度计测量水沸腾时的温度,比较两支温度计的示数。
(4)[5]小芳猜想:可能是由于水蒸气温度高于100℃导致的。该猜想不合理,因标准大气压下水的沸点为100℃,水达到沸点后继续吸热会发生汽化,液态的水变为气态的水蒸气,水蒸气的温度最高为100℃,不可能更高,故该猜想不合理。
12.(2024·山东临沂)2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡 ;
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气 (选填“吸热”或“放热”)后形成的;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条合理化建议;
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响.为了得出结论,他可以 。
【答案】浸没在水中,且不接触烧杯壁和底部 99 放热 提高水的初温,以缩短加热时间 同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点
【解析】(1)[1]将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡浸没在被测物体中,且不碰杯壁与杯底,使测量时温度计的示数较准确。
(2)[2]水沸腾时,由图乙得,温度计的分度值为1℃,示数为99℃,即水的沸点为99℃。
[3]烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气放热后形成的水珠。
(3)[4]由图得,实验过程中选用的水的初温为20℃,较低,实验时间较长,则可以提高水的初温,以缩短加热时间。
(4)[5]为了得出茶叶对水的沸点有没有影响,他可以同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点,若沸点相同,说明茶叶对沸点没有影响,若沸点不同,说明茶叶对沸点有影响。
13.(2024·重庆)用如图甲所示装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
①在加热过程中,当温度计示数如图甲所示时,水温为 ℃;
②A、B两组同学用相同的加热装置完成实验后,画出的图像分别是图乙中的A和B,分析图像可知:水在沸腾过程中温度 ,A组同学所用水的质量更 。
【答案】87 不变 小
【解析】(1)[1]零刻度在温度计的下方,液柱远离零刻度,是零上,每一个大格代表10℃,每一个小格代表1℃,示数是87℃。
(2)[2]由乙图可知,水沸腾时,不断吸收热量,温度保持98℃不变。
[3]由图乙可知,A组的水先沸腾,所以在所用的器材及环境温度都相同的情况下,A组的水质量较小。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)实验06 探究水在沸腾前后温度变化的特点
实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
【实验目的】探究水沸腾时特点及温度变化情况
【实验设计】
实验装置按照下图从下往上的顺序安装。烧杯中倒入适量温度的水(不多不少)来加热,缩短加热时间,烧杯上盖上硬纸板,减少热量散失;在使用温度计测量温度过程中不要碰到烧杯底和烧杯壁,观察水沸腾时的特点以及温度的变化情况。
【实验器材】
火柴、酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、水、温度计、秒表、中间有孔的纸板
【进行实验与收集证据】
(1)按上图组装实验仪器,为了缩短加热时间,烧杯中充入温水,水量约200ml;
(2)点燃酒精灯,对水加热,注意观察并记录从开始加热到沸腾的过程中,水中气泡的生成及其体积变化,并且观察水沸腾前和沸腾时气泡体积变化有什么不同;
(3)观察水沸腾前和沸腾时声音的大小有什么不同;
(4)当水温升高到90℃时,每隔1min记录一次水的温度,直到水沸腾后5min左右停止加热。观察从开始加热到沸腾过程以及沸腾后水的温度变化情况;
(5)移开酒精灯并将其熄灭,观察水是否继续沸腾;
(6)根据记录的数据,以时间为横轴,以温度为纵轴,进行描点,然后用平滑的曲线把它们连接起来,绘制出水沸腾时温度与时间关系的图象。
数据记录表
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃ 60 65 70 75 80 85 90 95 100 100 100 100 100
水的状态 未沸腾 沸腾
【分析论证】
(1)水沸腾前后的现象:
①水沸腾前后的声音:水沸腾前声音大;水沸腾时声音小。
②水沸腾前后的气泡的变化:沸腾前气泡越往上越小;沸腾时气泡越往上越大。
③水沸腾前后温度的变化:沸腾前温度不断升高;沸腾时不断吸热但温度不变。
(2)用方格纸上的纵坐标表示温度,横轴表示时间,根据表格中各个时刻对应的温度在方格纸上描点,然后将这些点用平滑的曲线连接,便得到水沸腾时温度随时间变化的图象,结合实验现象进行分析。
【实验结论】
对水不断加热,水的温度不断升高;当达到某一温度时,水开始沸腾;继续对水加热,水的温度保持不变;停止加热,水的沸腾也会停止。
【实验评估】
(1)安装装置时应自下而上。
(2)酒精灯应用外焰加热,因为外焰温度最高,使用酒精灯时,先检查酒精是否大于三分之一的量并且不是满的,如果太少或太多都不好;用一酒精灯去点燃另一酒精灯,会使酒精灯内酒精流出来,引发火灾,直接用嘴吹灭,容易使火焰沿着酒精灯进入瓶内,引发火灾,所以都是错误的;熄灭酒精灯时,可用灯帽将其盖灭,如果时玻璃灯帽,盖灭后需再重盖一次,放走酒精蒸汽,让空气进入,免得冷却后盖内造成负压使盖打不开;如果时塑料灯帽,则不用盖两次,因为塑料灯帽的密封性不好。
(3)温度计的液泡应处于水的中央,不能太靠近水面或杯底,否则测出的温度不准确。
(4)杯中水量要合适:水量太少不容易测量水温,且沸腾现象不明显;水量太多会造成加热时间长。
(5)实验过程每隔一段时间观察并记录一次,观察内容包含液体中气泡的多少,气泡的大小及体积变化,温度计的示数等,时间间隔不宜过长,也不宜过短,一般为1min左右。
(6)缩短加热时间的方法:①烧杯中应充入温水;②适当减少水量;③给杯口加盖,减少热量的散失。
《探究水在沸腾前后温度变化的特点》常考问题:
(1)烧杯上加纸板盖的目的是:减少热量散失,缩短加热时间;防止水蒸气遇冷液化形成小水珠附着在温度计上影响读数;防止水沸腾时热水飞溅出来发生烫伤等等。
(2)水沸腾前后的图像判断:根据图像(如下图),此时图b是水沸腾前的图像;图a是水沸腾时的图像;气泡内的主要成分是水蒸气。
(3)根据实验数据分析:水在沸腾前,吸收热量,温度升高;水在沸腾过程后,吸收热点,温度不变。
(4)实验装置的安装顺序:自下而上。
(5)实验时用适量的热水的目的:缩短实验时间。
(6)找出实验装置中的错误:温度计的玻璃泡碰到容器壁。
(7)实验测得纯水沸腾时沸点低于100℃,判断原因:实验当时的气压小于标准大气压。
(8)根据实验数据分析水沸腾的特点:吸收热量,温度保持不变。
(9)纸板上除了插温度计的孔之外,没有另外再开小孔,判断水沸腾的图像:高于100℃的b图像(如下图)。
(10)水量多少的判断:实验数据绘制出水温随时间变化的图像分别如图a、b所示。有图像可知,所用的水的质量大小关系是ma____>______mb。
(11)烧杯中放入一个装适量水的试管,判断试管中的水是否能沸腾,并分析原因:不能沸腾。原因:由于试管中的水达到沸点后,温度和烧杯中的水相同,无法继续吸热,因此不能沸腾。
(12)撤去酒精灯后,水仍能继续沸腾一小段时间,其原因是:石棉网的温度高于水的沸点,水能继续吸热。
(13)水沸腾后,停止加热,水是否能继续沸腾:不能。说明在沸腾过程中需要吸收热量。
(14)水沸腾后,移走酒精灯,继续观察水是否沸腾,这是为了探究:水沸腾时是否需要持续吸热。
(15)水沸腾后,用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新沸腾了,原因是:因为浇冷水后瓶内水蒸气液化,瓶内气压减小,水的沸点降低。
(16)水沸腾特点的利用:家里煮鸡蛋时,当水沸腾后改用小火继续煮较好。
【典例1】
小红在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”时,所用实验装置如图甲所示。
(1)图甲中,温度计的正确读数方法是 (选填“A”“B”或“C”)。
(2)某时刻,温度计的示数如图乙所示为 ℃。
(3)已知在标准大气压下,水银的沸点为357℃,酒精的沸点为78℃,则该实验的温度计为 (选填“水银”或“酒精”)温度计。
(4)调整好器材后,用烧水壶给水加热,在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间,将测得的数据记录在表格中。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98
①请根据表格数据,在图丙中画出水沸腾前后温度与时间的关系图线;
②水沸腾后会产生大量气泡,气泡在上升过程中会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(5)通过以上实验可得出:水沸腾前,持续吸热,温度 ;水沸腾时,持续吸热,温度 。(均选填“持续升高”“持续降低”或“保持不变”)
【典例2】
小明利用如图甲所示的实验装置探究水沸腾前后的温度变化。
(1)组装器材时,应先固定图甲中的B,此时 (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)某时刻温度计示数如图乙所示,此时温度计的示数为 ℃。
(3)在水温升高到91℃后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在下表中,直至水沸腾,如此持续8min后停止读数。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 91 93 95 97 98 98 98 98 98
①根据表格中的数据可知水的沸点是 ℃,你判断的依据是 。
②丙图中C和D是实验过程中不同时刻气泡的情形,其中 (选填“C”或“D”)图是水沸腾时的气泡情形。
(4)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。如图丁所示,用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新沸腾了。这是因为浇冷水后瓶内水蒸气 (填物态变化的名称),瓶内气压减小,水的沸点 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
【训练1】
小亮在做“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验:
(1)小亮在组装实验装置时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。如图甲所示,装置图中出现了一个错误是 ,加热时在烧杯上方应加盖纸板,目的是 ;
(2)图乙、丙是观察到的两种不同的实验现象,其中 图是水沸腾时的情况;
(3)根据实验作出水的温度随时间变化的图像如图丁,可知水沸腾时虽然吸热,但是温度 。水的沸点是 ℃,此时的大气压比标准大气压 (选填“高”或者“低”)。
【训练2】
小明和小华用图甲所示装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。
(1)甲图中在烧杯上加硬纸板的主要目的是 。
(2)实验中,小明测量水的初温,温度计示数如图乙所示为 ;小华在实验中观察到如图丙所示两种情景,其中水沸腾时的情景为 (选填“a”或“b”)。
(3)小明和小华利用同一装置进行实验,绘制成“温度-时间”图像如图丁所示,分析图像可知:液体沸腾特点: ,小明做实验用水质量 (选填“大于”“等于”或“小于”)小华做实验用水质量。
(4)两位同学将沸腾的水倒入烧瓶,继续探究液化现象,实验装置如图戊(C是温度计)。将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内,过一段时间,观察到试管A中产生少量的水,同时可以看到温度计C示数 (选填“升高”或“降低”)。
【训练3】
在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中:
(1)图甲的实验装置,安装时应按照 (选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序;
(2)实验中加上纸盖的目的是 ;
(3)调整好器材后,用酒精灯给水加热,在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间。将测得的数据记录在如下表格中,请根据表格数据在图乙中描点后画出水沸腾前后温度与时间的关系曲线 ;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98
(4)由实验数据可以得到:水沸腾时的温度是98℃,此时当地大气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
(5)通过实验可以得出水在沸腾前、后温度变化的特点是 ;
(6)图丙中 (选填“A”或“B”)是水沸腾时的情景;
(7)熄灭酒精灯后,发现水并未立即停止沸腾,其主要原因是 ;
(8)另外两位同学用规格相同的器材得到了如图丁中a、b两种不同的图像,原因可能是 。
【训练4】
如图所示,是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)在组装器材时,按照规范要求调整铁圈高度时 (填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯,若温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,此时应当将 (填“A处向上”或“B处向下”)调整。
(2)安装好实验器材后,为缩短实验时间,小明可采取的措施是 (写出一条即可)。
(3)某时刻温度计的示数如图所示,则该时刻的温度是 ℃。
(4)实验中观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡上升的过程如图所示,则图 (填“甲”或“乙”)是水沸腾时的情况。
(5)当水的温度升高到88℃时,每隔一段时间记录一次温度计的示数,数据记录如表所示。分析数据可知,该地区水的沸点是 ℃,该地区的大气压 (填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
次数 1 2 3 4 5 6 7 8
水的温度/℃ 88 89 90 91 92 92 92 92
(6)实验中,温度计上部出现的小水珠是 (填物态变化的名称)现象形成的。
【训练5】
为了研究冰的熔化过程,小红与小明分别设计了如图甲所示的实验装置,试管里装有等量的“碎冰”。
(1)你认为 (选填“小红”“小明”或“小红和小明”)能利用自己设计的装置完成实验;
(2)实验中,小红所测得的温度值比真实值要高,则她可能是按图乙中的 (选填“A”“B”或“C”)方法进行读数的,图乙温度计的正确示数是 ℃;
(3)为了“探究水在沸腾前后温度变化的特点”,小红和小明讨论后,在小明原有装置的基础上,增加一支温度计,如图丙所示,为了观察水沸腾时温度的变化,他们应记录的是温度计 (选填“A”或“B”)的示数;
(4)小红和小明采用完全相同的装置分别完成(3)中所探究的实验,并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图丁所示,两图像不重合的原因是实验时 ;
(5)小明煮饺子时,当水开后,为了能快点煮熟,爸爸建议用大火加热,而妈妈认为用小火加热即可,你认为 (选填“爸爸”或“妈妈”)的想法更合理,理由是 。
【训练6】
小明在探究“水在沸腾前后温度变化的特点”实验。
(1)组装器材时,酒精灯 (选填“需要”或“不需要”)点燃,且应先固定图甲中的 (选“A”或“B”);
(2)调整好器材后,用酒精灯加热,在水温升高到90℃时,小明开始计时,并且每隔1min观察一次温度计的示数,同时注意观察水中发生的现象,当他观察到如图 (选填“C”或“D”)的现象就表明沸腾了;这时烧杯上方出现大量的“白气”,这种“白气”是 态;水沸腾之后,把酒精灯撤掉,水会 (选填“继续沸腾”、“马上停止沸腾”或“继续沸腾一会儿”);
(3)小明将所得的数据记录在下表中,由数据可知,当地大气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)1个标准大气压;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 90 92 94 96 99 99 99 99 99
(4)小明用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水(盐水1的浓度大)进行加热,得出如图丙所示的图像,根据以上探究得到的结果可知,煮食物时,要想让汤汁尽快沸腾,最好选择 (选填“先”或“后”)放盐。
【训练7】
小明在实验室探究液体在沸腾前后温度变化的特点。
实验一:用图甲所示装置探究水在沸腾前后温度变化的特点:
(1)为了缩短加热时间,你建议小明采取的方法是 (写出一种即可);
(2)在实验中可以通过观察水中气泡情况判断水是否沸腾,图乙现象表明水 ;
(3)根据实验数据绘制出水温随加热时间变化的图像,如图丙所示。根据图像可知水沸腾时温度变化的特点是 。
实验二:利用图丁所示装置探究水沸腾的条件:
(4)实验结束后,小明又利用如图丁所示的装置探究水沸腾的条件。加热一段时间后,观察到烧杯中的水沸腾,但试管中的水始终没有沸腾,A、B两支完全相同的温度计示数均为98℃,并保持不变。接着,小明同学在烧杯内的水中加入少量食盐后,发现试管中的水开始沸腾,温度计B示数为101℃,此时温度计A的示数为 ℃。结合上述现象得出水沸腾的条件是 。
【训练8】
在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中。
(1)某同学组装了图甲所示实验装置,其中存在的一处错误是 ,改正的方法是 (选填“上移A”或“下移B”);
(2)正确调整实验装置后,在水温升高到90℃时开始计时,每隔0.5min记录一次温度,从第2.5min开始观察到了如图乙所示的现象,实验数据如下表所示。请在图丙上描点,并用平滑的曲线画出水在沸腾前后温度随时间变化的图像 ;
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
温度/℃ 90 92 94 95 96 97 97 97 97
(3)本次实验测得水的沸点是 ℃;
(4)生活中煮水饺时,放入水饺,待水烧开后,你认为应该把火 (选填“调小”或“调大”)些,这样做的原因是 。
【训练9】
如1图所示是小明和小华两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置,他们所用器材规格完全相同。
(1)在组装器材时,应按照 (选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序,在1图中,从A的角度读取实验数据会 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)2图中的甲、乙是小明同学观察到液体沸腾前或沸腾时气泡在液体中的上升过程,则 图是液体沸腾时的情况。
(3)3图是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像,由图像分析可知:水的沸点是 ℃;水在沸腾过程中的特点是:吸收热量,温度 (选填“不断上升”“保持不变”或“不断下降”);两名同学所绘图像不同的原因是水的 不同。
(4)4图所示,在盛有水的烧杯中放入盛水的试管,加热烧杯,使烧杯中的水沸腾,继续加热,试管中的水 (选填“会沸腾”或“不会沸腾”)。
【训练10】
小杨和同学做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验。
(1)组装图甲的器材应按照 (填“自下而上”或“自上而下”)的顺序。
(2)如图乙所示,烧杯中的水 (填“还未”或“正在”)沸腾。
(3)水沸腾时继续加热,水的温度 。两名同学用相同的酒精灯完成实验,分别绘制了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,则d同学所用水的质量 (填“较大”或“较小”)。
(4)小杨同学将图中温度计换成碘锤做“碘的升华”实验时,如图丁所示(碘的熔点为113.7℃,碘的沸点为184.4℃,酒精灯火焰的温度可以达到500℃)。碘发生的物态变化是 ,该实验采用水浴法加热的主要目的是 (填“受热均匀”或“控制温度”)。
1.(2024·江苏淮安)在“观察水的沸腾”实验中:
(1)图甲中温度计的使用存在的错误是 ,除温度计外,还需要的测量工具是 ;
(2)图乙中的图 表示水沸腾前的情况;
(3)图丙是根据实验记录的数据画出的温度随时间变化的图像,分析图像可知:水沸腾时温度的特点是 ;
(4)在加热过程中,为了缩短加热时间,将烧杯中的水倒掉一部分后继续加热,直至水沸腾。以下加热过程中水的温度随时间变化的图像可能正确的是 。
A. B.
C. D.
2.(2024·北京)(1)在探究水沸腾前后温度变化特点时,某同学观察到如图甲、乙所示的实验现象,图 (选填“甲”或“乙”)是水沸腾时气泡上升过程大小变化的情况;
(2)如图丙所示,某同学用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水,一段时间后,可以看到: ,这属于扩散现象。
3.(2024·山东菏泽)物理学习小组用如图甲所示的实验装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。请完成下列问题:
(1)安装实验装置时先固定铁圈 (选填“A”或“B”);
(2)用酒精灯对水加热时,烧杯上方有“白气”产生,这是 现象(填物态变化名称);
(3)根据水在沸腾前后记录的数据,该组同学绘制出如图乙所示的图像,分析图像可知:水在沸腾过程中,温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”);
(4)对实验进行评估时,小明指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间,请你提出一条合理建议: 。
4.(2024·辽宁)某小组探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)组装图(a)的器材应按照 (填“自下而上”或“自上而下”)的顺序;
(2)用酒精灯加热,当水温接近70℃时每隔1min记录一次温度,同时观察水中的气泡情况。直至5min后观察到水中形成大量的气泡不断上升、变大,说明水 (填“尚未”或“正在”)沸腾;
(3)根据记录的数据,绘制的水温与时间关系的图像如图(b)所示。
结合实验现象,分析图像可以得出水在沸腾前后温度变化的特点:
①水在沸腾前,温度 ;
②水在沸腾时,温度 。
(4)同学们在实验中发现有时看不清温度计的示数,交流后找到的原因是水蒸气在温度计表面发生了 现象。
5.(2024·吉林长春)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中:
时间/ 0 1 2 3 4 5 6
温度/℃ 92 94 98 98 98 98
(1)如图甲所示,温度计的玻璃泡碰到了容器底,接下来合理的操作是 ;
(2)调整后进行实验,水温升到92℃时,每隔读取一次温度并记录在表格中,第时温度计示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃;
(3)请根据表格中的数据,在图丙中绘制出水的温度随时间变化的图象;
(4)将装有少量水的试管插入沸水中(不碰烧杯的底和侧壁),酒精灯持续加热,试管中的水能否沸腾? 。
6.(2024·山东枣庄)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。所用实验装置如图甲所示。
(1)安装如图甲所示装置时,应该先确定铁圈A的位置,确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)小明记录的数据如下表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前,吸收热量,温度 ;水在沸腾过程后,吸收热量,温度 。此时当地的大气压 (填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示。如果同组的小红减少烧杯中水的质量,水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的 (选填“b”“c”或“d”);
(4)星期天小明在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水有点少,于是小明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。下面能说明其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是 (填字母)。
7.(2024·吉林)图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”实验装置。
(1)图甲中温度计示数为 ℃;
(2)加热4分钟后,水开始沸腾,图乙是根据实验数据绘制的图像,分析图像可得:水沸腾过程中,吸收热量,温度 ;
(3)通过分析图像中的数据还可以发现,水面上方的大气压 标准大气压。
8.(2024·黑龙江绥化)如图甲是某兴趣小组同学“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置,记录的温度随时间变化关系图象如图乙所示。
(1)组装实验装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整 的位置;(选填“烧杯”或“温度计”)
(2)实验中杯□周围出现大量“白气”,“白气”的形成属于 现象;(填物态变化名称)
(3)关于甲装置中硬纸片作用的说法,错误的是 ;(选填字母)
A.减少热损失B.降低杯内气压,使水沸腾更快
C.减少“水雾”的干扰,方便读数D.有助于固定温度计
(4)小组同学进一步分析图象,发现水沸腾时的特点是 ;
(5)实验结束后撤去酒精灯,水还能继续沸腾一会儿,产生这种现象的原因是 。
9.(2024·福建)探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙;
(1)实验中除了图甲的器材,还需要的测量工具是天平和 ;
(2)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度 ,水的沸点是 ℃。推断当时实验室的气压 一个标准大气压;
(3)对比图乙中两条图线可知,选用 煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
10.(2024·江苏苏州)观察水的沸腾实验:
(1)按图甲组装器材,使用大试管可以适当缩短实验时间,也可以更好地观察水沸腾前后 的变化。用酒精灯加热,水温达到88℃时开始读数,每隔1min记录一次,第3min时温度计示数如图乙所示,读数为 ℃;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
水温/℃ 88 90 92 96 98 98 98 98
(2)用表中数据在图丙上作出水温随时间变化的图像 ;
(3)由图可知,水的沸点为 ℃;
(4)为研究沸点与气压的关系,用抽气打气两用气筒、橡皮塞等组装成如图丁所示装置。用气筒 (抽气/打气),观察到水再次沸腾,记录此时的 ,多次实验可得出的结论是 。
11.(2024·江苏扬州)如图所示,做“观察水的沸腾”实验时,实验小组发现水沸腾时温度计示数高于100℃,于是对此进行探究。
(1)小华猜想:可能是实验室中气压高于1个标准大气压导致的。她应该选用 (填测量工具)进行测量验证;
(2)小丽猜想:可能是因为盖了硬纸板,增大了水面上方气压,提高了水的 。要验证猜想,应 ,进行实验验证;
(3)小明猜想:可能是温度计不准确导致的。要验证猜想,请简述做法: ;
(4)小芳猜想:可能是由于水蒸气温度高于100℃导致的。她的猜想是否合理?请说明理由: 。
12.(2024·山东临沂)2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡 ;
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气 (选填“吸热”或“放热”)后形成的;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条合理化建议;
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响.为了得出结论,他可以 。
13.(2024·重庆)用如图甲所示装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
①在加热过程中,当温度计示数如图甲所示时,水温为 ℃;
②A、B两组同学用相同的加热装置完成实验后,画出的图像分别是图乙中的A和B,分析图像可知:水在沸腾过程中温度 ,A组同学所用水的质量更 。
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