中考物理必考实验 专题实验05探究水沸腾的特点 13页

实验05探究水沸腾的特点 考点聚焦 探究课题：探究水沸腾的特点 实验装置 探究方法 实验法，归纳法 探究过程 ‎1.安装实验装置顺序：自下而上安装好实验装置。‎ ‎2.向烧杯中注入适量温水, 用酒精灯加热。‎ ‎3.观察并记录实验中水温和气泡的情况。‎ ‎4.当水温升到90 ℃时, 每隔0.5 min 记录温度计的示数。‎ ‎5.当水沸腾后, 拿走酒精灯停止加热, 观察水的沸腾情况。‎ ‎5.分析数据, 画出水温随时间变化的图像。‎ 实验图像 实验现象 剧烈的汽化现象，大量的气泡上升、变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。‎ 沸腾条件 ‎（1）温度达到沸点；（2）继续吸收热量 13‎ 实验结论 水沸腾时特点：‎ ‎（1）温度保持不变；（2）继续吸收热量。‎ 满分归纳——考点方向 器材作用 ‎①实验测量仪器：温度计、停表分别用于测量温度和加热时间 ‎②覆盖纸板的作用：减少热量损失或缩短加热时间 ‎③石棉网：使烧杯底部受热均匀 注意事项 ‎1.实验器材组装顺序：自下而上 ‎2.温度计放置位置：不要碰到容器壁和容器底 ‎3.缩短加热时间的方法：①取适量的水；②可用初温较高的水；③加一个盖子。‎ ‎4.酒精灯拿开后，沸腾继续，原因：石棉网有余热，水断续吸热 ‎5.水的沸点低于100℃，原因：低于1个标准大气压 ‎6.水沸腾前，烧杯内上升的气泡是由大变小的 水沸腾时，烧杯内上升的气泡由小变大，因为上升过程中，水对气泡压强变小 经典例题 ‎1．（2019•抚顺）小志和小丽分别利用如图甲所示装置探究“水沸腾时温度变化的特点”，根据实验数据绘制出了如图乙所示图象 ‎（1）某时刻温度计示数如图甲所示，其温度是　　℃。‎ ‎（2）由图象可知：①水的沸点低于100℃，原因是气压　　（填“高于”、“等于”或“低于”）标准大气压。‎ ‎②水沸腾时持续吸热，温度　　。‎ ‎③第6min时　　（填“小志”或“小丽”）的实验装置中水分子运动更剧烈。‎ ‎（3）实验结束后，小志想到妈妈在煮饺子时加入一些冷水，锅内的水停止沸腾。原因是水　　（填“温度低于沸点”或“不能继续吸热”）。‎ 13‎ ‎【答案】（1）68；（2）①低于；②不变；③小丽；（3）温度低于沸点 ‎【解析】（1）温度计的分度值是1℃，此时是零上，液柱上表面对准了60℃上面第8个小格处，读作68℃；‎ ‎（2）①液体沸腾的图象，横坐标代表时间，一个小格代表3分钟，纵坐标代表温度一个小格代表1℃，先后从第6、9分钟开始沸腾，在这个过程中，水尽管不断吸热，温度保持不变，这个不变的温度就是水的沸点，大小为98℃，气压越低，沸点越低，所以当地的大气压低于1个标准大气压；‎ ‎②水沸腾的特点是吸收热量，但温度不变；‎ ‎③温度越高，分子无规则运动越剧烈，所以第6min时小丽的实验装置中水分子运动更剧烈；‎ ‎（3）液体沸腾的条件是达到沸点，吸收热量。在煮饺子时加入一些冷水，水温降低，低于水的沸点，所以锅内的水停止沸腾。‎ ‎【分析】（1）温度计读数时，先确定是零上还是零下，认清分度值，再读数。 （2）（3）液体沸腾前吸收热量，温度不断升高，液体沸腾时吸收热量，温度保持不变，不变的温度就是这种液体的沸点，气压越低，沸点越低； 温度越高，分子无规则运动越剧烈，内能越大。‎ ‎【点评】此题考查了水的沸腾特点探究实验的过程，包括温度计的读数、液体沸腾的条件和特点，沸点与气压的关系。在实验过程中要注意观察，善于发现规律 化过程中的区别。‎ 突破练习 ‎2．（2019•鞍山）在探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验中：‎ ‎（1）图甲实验装置的组装顺序应为　　（填“自下而上”或“自上而下”）。‎ ‎（2）实验中，判断水沸腾的依据　　。‎ 13‎ A．水的温度保持不变 B．出现水的沸腾现象 ‎（3）水沸腾时，温度计的示数如图甲所示，温度是　　℃，此时当地的大气压强　　（填“大于”、“小于”或“等于”）1标准大气压。‎ ‎（4）本实验中不能选择酒精温度计，原因是　　。（酒精的沸点是78℃）‎ ‎（5）水沸腾后，根据图乙可以推断出，在其他条件不变的情况下继续对水加热2min，水的温度　　（填“升高”、“降低”或“不变”）。‎ ‎【答案】（1）自下而上；（2）B；（3）98；小于；（4）酒精的沸点低于水的沸点；（5）不变 ‎【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，即应按照自下而上的顺序进行；‎ ‎（2）实验过程中要观察水沸腾的现象，得出沸腾时温度随时间的变化关系，而不是观察温度的变化，故选B；‎ ‎（3）图中温度计的分度值为1℃，则该温度计的示数为98℃，因为1标准大气压下水的沸点为100℃，气压越低，沸点越低，所以此时气压小于1标准大气压；‎ ‎（4）本实验中水的沸点是98℃，应该选沸点高于水的沸点的物质做测温物质，而酒精的沸点只有78℃，所以不能选择酒精温度计；‎ ‎（5）水沸腾的特点是温度保持不变，但继续吸热；在其它条件不变的情况下继续对水加热2min，则水的温度不变。‎ ‎3．（2019•盘锦）某实验小组用图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点。‎ ‎（1）实验中，老师发现某小组的温度计玻璃泡碰到了烧杯的底部，则该组测得水的温度比实际温度偏　　。‎ ‎（2）图乙所示温度计的示数是　　℃。‎ ‎（3）水中气泡如图丙所示时，水　　（填“没有沸腾”或“已经沸腾”）。‎ 13‎ ‎（4）在沸腾过程中水的温度　　（填“升高”、“不变”或“降低”）。‎ ‎（5）撤去酒精灯后，同学们发现水很快停止沸腾，说明水在沸腾过程中需要不断　　。‎ ‎【答案】（1）高；（2）93；（3）已经沸腾；（4）不变；（5）吸热 ‎【解析】（1）实验中，老师发现某小组的温度计玻璃泡碰到了烧杯的底部，则该组测得水的温度比实际温度偏高；‎ ‎（2）由乙图知，温度计的分度值是1℃，所以温度计的示数是93℃；‎ ‎（3）水沸腾前的现象是有少量的气泡产生，气泡上升不断变小；沸腾时有大量的气泡产生，气泡上升不断变大，到水面破裂；‎ 由此可知图丙为沸腾时的现象；‎ ‎（4）在沸腾过程中水不断吸热，水的温度不变；‎ ‎（5）撤去酒精灯后，同学们发现水很快停止沸腾，说明水在沸腾过程中需要不断吸热。‎ ‎4．（2019•铁岭）小明用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”，烧杯和试管中均装有适量的水。‎ ‎（1）调整好器材后，用酒精灯加热，这是通过　　（填“做功”或“热传递”）的方式增加水的内能。‎ ‎（2）某时刻温度计的示数如图甲所示，此时烧杯中水的温度是　　℃。‎ ‎（3）小明观察实验现象发现，烧杯中的水沸腾了，而试管中的水并未沸腾，原因是试管中的水　　。‎ ‎（4）小明将试管取出，分别给烧杯中的水和试管中的水加热，使它们在相同时间内吸收的热量相同。根据记录的实验数据，得到如图乙所示的图象，则　　（填“a”或“b”）图象代表试管中的水沸腾时温度变化的特点。‎ ‎（5）由图象可知，实验时周围环境的大气压　　（填“低于”或“高于”）标准大气压。‎ 13‎ ‎【答案】（1）热传递；（2）94；（3）达到沸点，不能继续吸热；（4）a；（5）低于 ‎【解析】（1）在加热的过程中，两试管中的液体是通过热传递吸收热量的；‎ ‎（2）温度计的分度值是1℃，此时是零上，液柱上表面对准了90℃上面第4个小格处，读作94℃。‎ ‎（3）当大烧杯中的水沸腾后，尽管不断吸热，但烧杯中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变；小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，所以不会沸腾；‎ ‎（4）根据公式Q＝cm△t可知，在比热容和加热时间相同的情况下，质量越小升温越快，所以a图象是试管中的水沸腾时温度变化的图象；‎ ‎（5）水在沸腾过程中温度保持不变，由图象知，沸腾过程中的温度是96℃，此时水的沸点低于标准大气压下的沸点100℃，所以当地的大气压低于标准大气压；‎ ‎5．（2019•营口）小明在实验室探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验：‎ ‎（1）实验装置如图甲所示，该装置中有一处明显错误是：　　。‎ ‎（2）另外两组同学选用相同的实验装置完成该实验，他们分别绘制了温度随时间变化的图象如图乙所示，得到a、b两个不同图象的原因可能是　　。‎ ‎（3）如表是实验过程中不同时刻的温度记录，小明由于粗心大意记错了一个实验数据，你认为 13‎ 错误的数据是第　　min时水的温度，你这样判断的依据是　　。‎ 时间/min ‎…‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎…‎ 温度/℃‎ ‎…‎ ‎96‎ ‎97‎ ‎98‎ ‎98‎ ‎95‎ ‎98‎ ‎98‎ ‎…‎ ‎（4）改正数据后，小明根据实验数据判断出实验室内水的沸点，那么在当时的实验室环境下，99℃的水将处于　　态。‎ ‎（5）温度计刚放入热水时，表面变得模糊，看不清示数，是由于水蒸气在温度较低的温度计表面　　成小水珠造成的。‎ ‎【答案】（1）温度计的玻璃泡接触到烧杯的杯壁；（2）水的质量不同；（3）12；水沸腾时温度的特点是：虽然继续吸热，但温度保持不变；（4）气；（5）液化 ‎【解析】（1）图甲所示装置中温度计的玻璃泡碰到了烧杯壁，这会使温度的测量结果偏高；‎ ‎（2）由图象还可以看出，a、b两种图象的沸点相同，b加热时间长，所以原因可能是图象中水的质量不同。‎ ‎（3）水沸腾时温度的特点是：虽然继续吸热，但温度保持不变。因此可以判断第12min的数据是不正确的；‎ ‎（4）水沸腾时需要吸热，在当时的实验环境下，水的沸点为98℃，而99℃高于水的沸点，水将处于气态；‎ ‎（5）开始实验时，温度计自身的温度较低，热的水蒸气遇冷的温度计壁液化成小水珠，沾在温度计壁上，造成很难看清示数。‎ ‎6．（2019•昆明）今年5月，昆明市气温连续10天达到30℃左右，让“冬无严寒，夏无酷暑”的昆明人着实体验了一下什么叫“酷暑难耐”。往室内地面上洒水、打开窗户通风、尽量穿短衣短裤等避暑手段纷纷登场。这些措施为什么可以使人感觉到凉爽？小林同学准备了滴管、水、两块玻璃片、吹风机（有加热和不加热两档），请你加入进来一起探究蒸发快慢与哪些因素有关。‎ ‎（1）小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上，并将其中一滴水摊开，把它们放在室内，观察蒸发情况，这是探究蒸发快慢与　　的关系；‎ ‎（2）如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系，应该　　然后用吹风机（不加热档）　　，观察蒸发情况；‎ ‎（3）为了探究蒸发快慢与温度的关系，小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上，然后用吹风机（加热档）去吹其中一滴水，观察蒸发情况，这样做是　　的，原因是　　；‎ ‎（4）该实验将水滴在玻璃片上而不滴在木板上，这是为了　　；‎ 13‎ ‎（5）发烧病人使用酒精擦拭身体降温比用水擦拭的效果更好；一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上，水很快就不见了，而油还在，由此，你的猜想是　　；‎ ‎（6）小林同学上公共厕所洗完手后，用如图所示的烘干机（手一放进去就自动吹暖风的机器）使手上的水快速蒸发。当他把干燥的左手和沾水的右手，同时放进烘干机内，左手感觉吹的是暖风，而右手感觉吹的却是凉风，这是因为　　。‎ ‎【答案】（1）液体表面积；（2）保持两滴水的大小、温度和表面积相同；对其中一滴水吹风；（3）错误；没有控制空气的流动速度相同；‎ ‎（4）防止因材料吸水影响实验效果；（5）液体蒸发的快慢与液体的种类有关；（6）水蒸发吸热，有致冷作用 ‎【解析】（1）把两滴水分别滴在两块玻璃片上，并将其中一滴水摊开，保持了温度、空气流动速度相同，只有液体表面积不同，因此，这是探究蒸发快慢与液体表面积的关系；‎ ‎（2）根据控制变量法，如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系，应该保持两滴水的大小、温度和表面积相同然后用吹风机（不加热档）对其中一滴水吹风，观察蒸发情况；‎ ‎（3）探究蒸发快慢与温度的关系，应控制表面积和空气流动速度相同，而如果用吹风机（加热档）去吹其中一滴水，则空气流动速度和温度都发生了改变，因此这样做是错误的；‎ ‎（4）实验中将水滴在玻璃片上而不滴在木板上，这是为了防止因材料吸水影响实验效果；‎ ‎（5）一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上，水很快就不见了，而油还在，由此，可做出的猜想是液体蒸发的快慢与液体的种类有关；‎ ‎（6）因为水蒸发吸热，有致冷作用，所以当他把干燥的左手和沾水的右手，同时放进烘干机内，左手感觉吹的是暖风，而右手由于水蒸发吸热，所以感觉吹的却是凉风。‎ ‎7．（2019•东营）图甲是探究“水的沸腾”实验装置。‎ 13‎ ‎（1）安装实验器材时，应按照　　（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行。‎ ‎（2）A、B、C三种读数方法正确的是　　（填字母代号）。‎ ‎（3）由图乙可知，水的沸点是　　℃．水沸腾过程中不断吸热，温度　　（选填“升高”、“降低”或“保持不变”）。‎ ‎（4）实验器材中纸板的作用：　　、　　。‎ ‎（5）实验结束后，移开酒精灯，发现烧杯内的水没有立即停止沸腾，可能的原因是　　。‎ ‎【答案】（1）自下而上；（2）B；（3）98；保持不变；（4）减少热量散失；防止热水溅出伤人（防止水蒸气遇冷液化成小水珠附在温度计上影响读数）；（5）石棉网的温度高于水的沸点，水能继续吸热 ‎【解析】（1）实验器材的安装遵循由左到右，自下而上的原则，首先确定点燃酒精灯的高度，再把铁圈固定在酒精灯的外焰处，然后依次放烧杯纸板温度计；‎ ‎（2）读取温度计示数时，视线应与温度计内液面相平，故B正确；‎ ‎（3）水在沸腾过程中，虽然不断吸热，但温度保持不变。由数据知，水在沸腾过程中温度保持98℃不变，所以沸点是98℃。‎ ‎（4）使用中心有孔的纸板盖住烧杯，可以减少热量的散失，同时也可以防止热水溅出伤人（防止水蒸气遇冷液化成小水珠附在温度计上影响读数）。‎ ‎（5）石棉网的温度高于水的沸点，水继续吸热，故水没有立即停止沸腾；‎ ‎8．（2019•黑龙江）如图甲所示为小明同学“探究水沸腾时温度变化特点”的实验，请回答下列问题：‎ ‎①刚开始时，烧杯内温度计的示数如图乙所示，此时温度计的示数为　　℃。‎ ‎②实验现象中，水沸腾时水中气泡的情形应为图中的　　（填“A”或“B”）图。‎ ‎③在水沸腾过程中，将酒精灯撤掉时，会观察到水继续沸腾一会儿。理由是：　　。‎ 13‎ ‎【答案】①68；②A；③石棉网余温高于水的沸点，水继续吸热 ‎【解析】①温度计的分度值是1℃，所以其温度68℃；‎ ‎②水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小，图B符合水沸腾前的现象；‎ 水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大，图A符合水沸腾时的现象。‎ ‎③在水沸腾过程中，将酒精灯撤掉时，会观察到水继续沸腾一会儿。理由是：石棉网余温高于水的沸点，水继续吸热；‎ ‎9．（2019•河南）利用如图甲所示装置做“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。‎ ‎（1）按规范组装器材，在安装温度计时，玻璃泡碰到了烧杯底，此时应适当将　　（选填“A处向上”或“B处向 下”）调整。‎ ‎（2）实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了 ‎　　。‎ ‎（3）由实验数据绘制出温度随时间变化的图象，如图乙所示。分析图象可知：水的沸点是　　℃，还可获得的信息有：　　。（写出一条即可）‎ ‎【答案】（1）A处向上；（2）缩短加热至沸腾所用的时间；‎ ‎（3）98；水沸腾过程中，继续吸收热量但温度不变。（合理即可）‎ 13‎ ‎【解析】（1）由于温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，需要将温度计向上调整，即将A处向上调整。‎ ‎（2）实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样可以提高水的初温，缩短加热至沸腾所用的时间。‎ ‎（3）水沸腾时吸热温度不变，不变的温度就是水的沸点，由图象可知，水的沸点是98℃；‎ 可获得的信息有：①水在沸腾过程中，继续吸收热量但温度不变；②水在沸腾前，吸收热量温度升高（合理即可）。‎ ‎10．（2019秋•高州市期末）上课时，在“观察水沸腾”实验中，某个小组的实验装置及读数方法如图：‎ ‎（1）如图1，他们实验中的错误是　　，　　。‎ ‎（2）实验中他们观察到水沸腾前和沸腾时，水中气泡上升过程如图2，则图2中 ‎　　（选填“甲”“乙”）是沸腾前的情况。‎ 时间（min）‎ ‎…‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎…‎ 温度（℃）‎ ‎…‎ ‎95‎ ‎96‎ ‎97‎ ‎98‎ ‎98‎ ‎98‎ ‎96‎ ‎98‎ ‎98‎ ‎98‎ ‎…‎ ‎（3）上表是实验中所记录的数据：‎ ‎①从记录数据看，在第　　min时的数据是错误的，温度应改为　　。‎ ‎②请根据表中数据作出加热过程中“温度﹣时间”图象（图3）。‎ ‎（4）实验中发现，水从开始加热到沸腾的这段时间过长，造成这种现象的原因可能是：　　。（写一种原因）‎ ‎（5）水持续沸腾时，水面上方温度较高，水蒸气较多，所以看到的“白气”并不明显，停止加热后，水面上方的温度降低，大量水蒸气遇冷　　成小水珠。‎ ‎【答案】（1）温度计的玻璃泡碰到了烧杯的底部；读数时，视线没有与温度计内液柱的上表面齐 13‎ 平；（2）乙；（3）①6；98；②如图所示；‎ ‎（4）水的初温太低（或者水的质量太多）；（5）液化 ‎【解析】（1）如图所示实验中的错误有两处：一是温度计的玻璃泡碰到了烧杯的底部；二是读数的方法是错误的，读数时，视线没有与温度计内液柱的上表面齐平。‎ ‎（2）对水加热过程中，沸腾前气泡上升时，遇低温的水而出现液化变小；沸腾时，气泡不断升高，深度不断减小，水压不断减小，气泡逐渐变大，迅速到达液面破裂。所以乙是水沸腾前的情况，甲是沸腾后的情况；‎ ‎（3）①由统计数据知，在第6min水温比前后温度都低，所以此数值错误，应该也是98℃；‎ ‎②水保持沸腾的条件是不断吸热，但温度保持不变。这个温度就是该液体的沸点 ‎③依次找出不同时间对应的温度点，描点连线；如图所示：‎ ‎（4）给水开始加热到水沸腾需要的时间比较长，可能是水太多，可能是水的初温太低；当水质量适量，水的初温不低时，可能是火力太小；‎ ‎（5）停止加热后，水面上方的温度明显低于水蒸气的温度，热的水蒸气遇冷从而发生液化形成大量的小水珠，形成“白气”。‎ ‎11．（2019•贺州模拟）如图（a）是小明和小红分别探究“水的沸腾”的实验装置，他们所用器材规格完全相同，同样将一定量的水加热16min。‎ 13‎ ‎（1）根据　　（填“甲”或“乙”）图，说明水已沸腾。根据实验数据，在图（b）中画出了水的温度随时间变化的图象。‎ ‎（2）从图象可以看出，水的沸点是　　℃．为了说明水沸腾过程中是否需要吸热，应　　，观察水是否继续沸腾。‎ ‎（3）小红把水加热到沸腾，所用时间比小明长的原因是　　。‎ ‎（4）取走酒精灯，将装有海波的大试管放入上面实验的热水中，如图（c）所示。根据温度计A和B的示数，绘制了海波和热水的温度随时间变化的图象如图（d）所示。由图象可知，在第8min时，大试管内的海波处于　　（填“固”“液”或“固液共存”）态。‎ ‎【答案】（1）乙；（2）99；撤去酒精灯；（3）小红的水的初温更低；（4）固液共存 ‎【解析】（1）由图可知，乙图气泡在上升过程中体积逐渐变大，是沸腾时的图象，甲图中气泡在上升过程中体积逐渐变小，是沸腾前的图象；‎ ‎（3）从图象可以看出开始时不断吸热，温度不断上升，最后温度为99℃不变；为了说明水沸腾过程中是否需要吸热，应撤去酒精灯，停止加热，观察水是否继续沸腾。‎ ‎（4）由图象知，小明水的初温为96℃；小红小组水的初温为93℃，所以小红的水的初温较低。‎ ‎（5）由图象可知第8分钟时，海波正处于熔化阶段，故海波处于固液共存态，到第10分钟，海波不能继续吸热，海波的熔化将停止。‎ 13‎