2021-2022学年物理人教版八年级上册实验专练
(4)探究水沸腾时温度变化的特点
1.如图所示,在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,下列说法正确的是( )
A.水的沸腾是一种缓慢的汽化现象 B.水沸腾时温度保持不变,却需要不断吸收热量
C.水的温度必须达到100 ℃时,水才会沸腾 D.水沸腾时出现大量的“白气”是水蒸气
2.在探究水的沸腾实验中,小明绘制出的水温随时间变化的图像如图所示,分析图像可知( )
A.水的沸点是100 ℃
B.水面上方的气压高于1个标准大气压
C.为了探究水在沸腾过程中是否需要吸热,应该在水沸腾后先停止加热,再观察水能否持续沸腾
D.水从90 ℃加热至沸腾,用时9 min
3.图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置,图乙是描绘的温度随时间变化的图像。下列说法错误的是( )
A.加热过程中,水含有的热量增加
B.沸腾过程中,水吸收热量,温度不变
C.烧杯上方带孔的纸板,可以减少热量散失
D.水的沸点是98℃,此时大气压低于标准大气压
4.图甲是“探究水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)实验中使用的温度计是利用液体_____的性质制成的。当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升、体积不断_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。水在沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷_____(填物态变化名称)形成的。
(2)从水温达到90 ℃开始,每隔0.5 min记录一次水的温度,数据记录如表。请在图乙中绘制出水温随时间变化的图像。
时间/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98
(3)实验测得水的沸点是_____℃,通过实验可知,水沸腾时,温度_____(选填“逐渐升高”“保持不变”或“逐渐降低”);停止加热,水不能继续沸腾,说明沸腾过程中水需要继续_____。
5.小明在“研究水的沸腾”实验中:
(1)组装器材时,若如图甲所示,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将_______(选填“A处向上”或“B处向下”)调整。
(2)小明利用乙图中所示的器材进行实验,他还需要的一个重要的测量工具是_______。
(3)下表中是小明每隔1 min记录的温度计示数,根据数据可以推测表中第_______min时记录的实验数据是错误的。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
温度/℃ 90 91 92 93 94 95 96 97 95 97 97 97
(4)请在丙图烧杯中画出第9分钟时水中C处的一个气泡上升至水中D处时的大致图形。
(5)实验完成后,小明将实验器材组装成如图丁所示,用A容器中的液体对试管B中的液体进行加热,发现A容器中的液体和B容器中的液体均可沸腾,如果容器中液体的沸点分别为,则和的关系是_______(填序号)。
A. B. C. D.无法确定
6.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,牛大、牛二两同学分别使用A、B两套装置(图甲)来完成实验。
(1)用______(填“A”或“B”)装置将等量水加热至沸腾耗时较短。
(2)图乙中能正确表示实验过程中水温度随时间变化的图像是______(填“A”、“B”、“C”或“D”)。
(3)实验结束后,牛大和牛二想总结实验中观察到的现象,请你帮他们列举出两个观察到的实验现象。
7.小梦学习小组利用如图甲所示的装置,做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验,请你和小组同学一起完成实验。
(1)如图甲所示,组装实验器材时,应按照______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
(2)如图乙所示,温度计的示数是______℃。
(3)实验过程中,小组同学得到下列实验数据,请你根据这些数据在图丙中作出水沸腾时温度随时间变化的图像。根据实验数据可知,水的沸点是______℃,从第10 min开始,继续对水加热4 min,水的温度______(选填“升高”“降低”或“不变”)。
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98
(4)分析表格中数据或作出的图像,还可获得的信息有_______(写出一种即可)。
(5)根据以下信息,你认为完成本实验应选用_______(选填“酒精”或“水银”)温度计。
酒精 水银
熔点/℃
沸点/℃ 78 357
(6)在设计实验方案时,为了节省时间,可采取的措施是________(写出一种即可)。
答案以及解析
1.答案:B
解析:水的沸腾是一种剧烈的汽化现象,故A错误;水沸腾时温度保持不变,需要不断吸收热量,故B正确;水沸腾的条件是到达沸点,持续吸热,故C错误;水沸腾时出现大量的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的,故D错误;故应选B.
2.答案:C
解析:由图像可知,水的沸点为98 ℃,故A错误;由于水的沸点小于100 ℃,则水面上方的气压低于1个标准大气压,故B错误;为了探究水在沸腾过程中是否需要吸热,应该在水沸腾后先停止加热,再观察水能否持续沸腾,故C正确;水从90 ℃加热至沸腾,用时约5 min,故D错误.故选C.
3.答案:A
解析:A.加热过程中,水吸收的热量增加,故A错误符合题意;
B.沸腾过程中,水吸收热量,温度保持不变,故B正确不符合题意;
C.烧杯上方带孔的纸板;可以减少热量散失,故C正确不符合题意;
D.水的沸点是,表明此时大气压低于标准大气压,故D正确不符合题意。
4.答案:(1)热胀冷缩;变大;液化
(2)如图所示
(3)98;保持不变;吸热
解析:(1)实验中使用的温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升、体积变大。“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水滴。
(2)根据表格中数据描点连线即可。
(3)由表格数据知,水在第2 min开始沸腾,沸腾时水不断吸收热量,水温保持98 ℃不变,所以此时水的沸点是98 ℃。
5.答案:(1)A处向上
(2)停表
(3)8
(4)如图所示
(5)C
解析:(1)酒精灯要用外焰加热,所以B处不可向下调整,应将A处向上调整。
(2)实验时需要用停表记录时间。
(3)第7 min开始沸腾,沸腾时温度应保持97 ℃不变,故第8 min的95 ℃为错误数据。
(4)第9 min时,水处于沸腾状态,气泡上升过程中逐渐变大。
(5)根据沸腾条件可知,当A容器中的液体沸腾时,若,此时B容器中的液体会达到沸点,但是不能继续吸热,故不会沸腾;若,此时B容器中的液体不会达到沸点,故不会沸腾;若,此时B容器中的液体会达到沸点,且能继续吸热,故会沸腾。综合分析可知,。
6.答案:(1)B
(2)A
(3)见解析
解析:(1)对比A、B装置可知,B装置热量损失少,耗时短;
(2)水在沸腾前不断吸热,温度不断升高,沸腾过程中不断吸热,温度不变,故A图像符合要求;
(3)沸腾前水的响声大,沸腾时水的响声变小;沸腾前温度计的示数不断升高,沸腾时继续加热而温度计的示数保持不变;沸腾时水的内部和表面同时发生剧烈的汽化现象,产生大量白气。
7.答案:(1)自下而上
(2)92
(3)如图所示;98;不变
(4)实验时气压低于标准大气压
(5)水银
(6)适当提高水的初始温度
解析:(1)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;而温度计的玻璃泡要浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯和水后,再调节温度计的高度。
(2)图中温度计的分度值为1 ℃,“100”在“90”的上方,说明温度高于0 ℃,因此该温度计的示数是92 ℃。
(3)根据表格中数据描点,连线即可;由表格中数据可以看出,水加热到98 ℃后,继续加热温度保持不变,所以水的沸点为98 ℃。
(4)根据图像可知,水沸腾时,温度为98 ℃,低于标准大气压下水的沸点。
(5)实验时所选用的温度计要测量沸水的温度,而标准大气压下,沸水的温度为100 ℃,酒精的沸点是78 ℃,故选水银温度计。
(6)为了节省时间,可以适当提高水的初始温度、加大酒精灯的火焰等。