Question

8．为了探究水的沸腾，某物理兴趣小组用如图甲所示的装置．

（1）实验装置如图甲，实验中还缺少的测量工具是秒表，组装实验器材时应先安装铁圈P（选填：P/Q）．
（2）根据下表中标准大气压下的数据可知：

物质	沸点/℃	凝固点/℃
酒精	78	-117
水银	357	-39
煤油	150	-30

①他们不能选用酒精作为温度计的测温液体．
②如图乙装置，试管N中加入适量的水，放置在盛水的烧杯M中，用酒精灯加热M，当M中的水沸腾时N中的水不会（选填：会/不会）沸腾．若将N中的水换成酒精（填液体名称）或将M中水换成煤油（填液体名称），即可使N中的液体沸腾．（M、N的底部始终不接触）
（3）如图丙中G、H所示，其中H图是水沸腾时的气泡的变化情况；当水温升到90℃时，每隔1min记录一次水的温度，在实验中记录了下列的数据．

时间/min	0	2	4	6	8	10	12
温度/℃	90	92	94	96	98	98	98

（4）从记录数据可得出的结论是：水在沸腾过程中继续吸热而温度保持不变．
（5）在图丁中以时间为横轴，以温度为纵轴，根据表格中的数据作出水的沸腾图象．
（6）在实验中，若要缩短实验时间，可以采用的措施有：提高水的初温（或适当减少水量或给烧杯加盖子等）．（写出一条即可）

Answer 1

分析 （1）实验目的是观察水的沸腾，实验中要测量水的温度与加热及沸腾时间，应根据这一要求选择测量仪器；
因为在实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以应从下向上固定实验器材的位置；
（2）①选择温度计的原则是：温度计内的测温物质的凝固点应该比被测温度低，沸点应该比被测温度高；
②液体沸腾有两个必要条件：达到沸点，继续吸热；当两个条件同时具备时即可沸腾；
（3）沸腾前和沸腾时的现象：沸腾时，气泡在上升过程中体积逐渐变大；沸腾前，气泡在上升过程中，体积逐渐减小；
（4）水的沸腾的特点是不断吸热温度保持不变；
（5）首先根据表格中的数据进行描点，然后将各点用平滑的曲线连接起来；
（6）加热时间过长可以从以下几个方面考虑：水的初温、水量多少、火焰大小等．

解答 解：
（1）实验中要通过加热时间来反映物体吸收热量的多少，所以除了图中的实验器材以外，还要用到停表（或秒表）；
在实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以应先确定铁圈P的高度；
（2）①因为沸水的温度为100℃，所以应该选沸点高的物质做测温物质，故不能选用酒精作为温度计的测温液体；
②根据图中信息可知：大烧杯中的水吸收火的热量，能达到沸点，达到沸点后，水的温度还低于火的温度，还能继续吸收热量，所以烧杯中的水能沸腾，开始时试管中的水低于烧杯中的水的温度，能在烧杯中吸收热量，达到沸点后，由于在同一大气压下，烧杯中的水和试管中的水沸点相同，试管中的水无法再继续吸收热量，所以不能沸腾；
由表信息可知：酒精的沸点低于水的沸点，当将M中的水换成酒精时，酒精吸热达到78℃时，已到达沸点，又由于试管外水的温度高于管内酒精的温度，所以酒精仍能继续吸热，所以就可以沸腾；
若将N中的水换成煤油，因为煤油的沸点高于水的沸点，所以当煤油沸腾时，水达到100℃，又能继续吸热，故能沸腾；
（3）从图丙可以看出，H中气泡在上升过程中体积逐渐变大，所以是沸腾时的现象；G图中气泡在上升过程中体积逐渐减小，所以是沸腾前的现象；
（4）液体沸腾的特点就是在沸腾的时候虽然继续吸热，但是温度保持不变；
（5）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：

（6）水加热时间过长可能是水的初温太低，可以用初温较高的水开始加热；也可能是水量太多，可以减小水量；也可能是酒精灯火焰太小，可以增大火焰．
故答案为：（1）秒表；P；（2）①酒精；②不会；酒精；煤油；（3）H；（4）保持不变；（5）见上图；（6）提高水的初温（或适当减少水量或给烧杯加盖子等）．

点评 此题主要考查了水的沸腾实验，要掌握沸点的概念，水沸腾时的特点：吸热但温度不变．会画沸腾图象，在连接各点时，一定要用平滑的曲线进行连接．考查内容较多，难度中等．