Question

在“觀察水的沸騰”實驗中：
（1）如圖ABC所示，是小明同學用溫度計測小燒杯中水的初溫時的操作圖．
A是操作過程，B是讀數(shù)過程，C是讀取的溫度．
①A圖中操作的錯誤是

溫度計的玻璃泡碰到了容器底

；
②B圖中讀數(shù)的錯誤是

讀數(shù)時，溫度計玻璃泡離開了被測液體

；
③若操作正確無誤，根據(jù)C圖可知此時燒杯中水的實際初始溫度是

48

℃．
（2）小明同學在利用如圖D所示的裝置做實驗時，發(fā)現(xiàn)從開始給水加熱到水開始沸騰所用的時間過長，請你幫助他找出可能存在的原因．（寫出兩種）
①

水的質(zhì)量太大

；解決辦法是：

適當減少水量

．
②

水的初溫太低

．解決辦法是：

適當提高水的初溫

．
（3）在觀察水的沸騰過程中，觀察到沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程中的兩種情況，如圖E所示，則圖

乙

是水在沸騰前的情況，圖

甲

則是水沸騰時的圖象．
（4）從點燃酒精燈加熱開始計時，當液體中有氣泡上升時，每隔1min記錄水的溫度如表：

時間/min	…	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
溫度/℃	…	80	84	88	92	96	98	98	98	98	98

①從上表數(shù)據(jù)中可以看出；水的沸點是

98

℃；
②在圖G中以時間為橫軸，以溫度為縱軸，以表格中的數(shù)據(jù)作出水的沸騰圖象．
水沸騰后如果停止對水加熱，水

不能

（選填“能”、“不能”）繼續(xù)沸騰，結(jié)合上面的實驗現(xiàn)象可知水沸騰的條件是

達到沸點

，

繼續(xù)吸熱

．
（5）小明突然想到這樣一個問題：在水沸騰前，溫度計示數(shù)上升速度是否是均勻的呢？根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出了如圖F所示的溫度隨時間變化的圖象，溫度計示數(shù)上升速度先慢后快再慢；試解釋造成這種現(xiàn)象的原因：

開始石棉網(wǎng)和燒杯，首先吸熱升溫，所以水溫上升較慢

，

當石棉網(wǎng)與燒杯溫度到達一定高度后，水吸熱溫度上升加快

，

水溫較高時散熱較快，同時水汽化速度加快，汽化過程需要吸熱，水溫上升放慢

．

Answer 1

分析：（1）溫度計的使用：
溫度計的玻璃泡要全部浸沒在被測液體中，不難碰到容器底或容器壁；
讀數(shù)時，要注意溫度計的量程，并看清是零上還是零下，視線與液柱的上表面相平；
（2）從給水開始加熱到水沸騰需要的時間比較長，根據(jù)Q=cm△t知，可能是水的質(zhì)量太大，可能是水的初溫太低，可能是火力不足等等；
根據(jù)原因得出解決的辦法；
（3）水沸騰之前，水下層的溫度高于上層的水溫，氣泡上升過程中，氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水，氣泡變��；
水沸騰時，整個容器中水溫相同，水內(nèi)部不停的汽化，產(chǎn)生大量的水蒸氣進入氣泡，氣泡變大．
（4）①根據(jù)表格中數(shù)據(jù)及水沸騰過程中溫度保持不變的特點確定水沸騰時的溫度，即水的沸點；
②根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接起來；
水沸騰的條件：達到沸點，且需不斷吸熱；
（5）一開始加熱，水的溫度上升的比較快，隨著時間的延長，溫度上升的越來越緩慢，到達沸點后，溫度保持不變．

解答：解：（1）根據(jù)溫度計的正確使用知：
①A圖中操作的錯誤是溫度計的玻璃泡碰到了容器底，這樣測量溫度會受燒杯底部溫度的影響．
②B圖中讀數(shù)的錯誤是讀數(shù)時，溫度計玻璃泡離開了被測液體，溫度計的示數(shù)會受環(huán)境溫度的影響．
③由圖知，溫度計的分度值為1℃，示數(shù)為48℃；
（2）從給水開始加熱到水沸騰需要的時間比較長，根據(jù)Q=cm△t知，可能是水的質(zhì)量太大，可能是水的初溫太低，可能是火力不足等等；
若是由于水的質(zhì)量過大，則應適當減少水量；若是由于水的初溫太低，則應適當提高水的初溫；若是酒精燈的火焰太小，則應增大酒精燈的火焰．
（3）由圖E知，甲圖氣泡在上升過程中體積逐漸變大，是沸騰時的現(xiàn)象；
乙圖氣泡在上升過程中體積逐漸變小，是沸騰前的現(xiàn)象；
（4）①由表格中數(shù)據(jù)知，從第16min，水的溫度保持98℃不變，則說明水處于沸騰過程中，水的沸點為98℃；
②根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接起來，如圖所示：

水沸騰后如果停止對水加熱，水不能繼續(xù)沸騰，可知水沸騰的條件是：達到沸點，且不斷吸熱；
（5）圖中橫軸表示時間，縱軸表示溫度，從圖象上可以看出溫度計示數(shù)上升速度先慢后快再慢，原因是開始要加熱石棉網(wǎng)和燒杯，所以水溫上升較慢，然后水溫上升加快；而水溫較高時，由于水溫和環(huán)境溫度相差較大，散熱較快，同時水的汽化速度較快，汽化需要吸熱，所以水溫上升又放慢．
故答案為：（1）①溫度計的玻璃泡碰到了容器底；②讀數(shù)時，溫度計玻璃泡離開了被測液體；③48；
（2）①水的質(zhì)量太大；適當減少水量；②水的初溫太低；適當提高水的初溫；
（3）乙；甲；
（4）①98；②見上圖；不能；達到沸點；繼續(xù)吸熱；
（5）開始石棉網(wǎng)和燒杯，首先吸熱升溫，所以水溫上升較慢；當石棉網(wǎng)與燒杯溫度到達一定高度后，水吸熱溫度上升加快；水溫較高時散熱較快，同時水汽化速度加快，汽化過程需要吸熱，水溫上升放慢．

點評：觀察水的沸騰實驗中，要探究水的溫度隨時間的變化關系，所以要用到溫度計測量水的溫度變化，因此溫度計的使用、讀數(shù)也是此實驗中的重點；同時在實驗中要注意觀察沸騰前和沸騰時現(xiàn)象的區(qū)別，特別是氣泡在上升過程中體積的變化情況，有關沸騰時的特點及沸騰圖象，也是此實驗中常考查的內(nèi)容，一定要掌握，實驗中為了縮短加熱時間，要采用合適的方法．