题目内容
9.9年级1班的同学们在物理老师的指导下完成“观察水的沸腾”实验,图1是该实验的装置图.(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是:先调整固定A的位置,再调整固定B的位置(选填“A”或“B”)
(2)本实验的目的是观察水沸腾时的现象和水在沸腾时的温度变化.图2是小明在实验中不同时间观察到的水中气泡变化情况,表示水沸腾现象的是乙图.(选填“甲”或“乙”).
(3)图3表示的是读取温度计示数时常见的3种情况,请在正确的读数方法后面所对应的括号内填写出此时温度计的示数.
(4)当水温升到88℃时,小明组的同学开始每隔1min读一次温度计的示数,直到水沸腾3min后停止读数.数据记录如下表:
| 时间/min | 0 | l | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 温度/℃ | 88 | 90 | 92 | 94 | 96 | 97 | 98 | 99 | 99 | 99 | 99 |
(5)为了解决实验中加热时间长的问题,他们将实验中的烧杯换为平底烧瓶,如图4所示.水沸腾后,撤去酒精灯水不再沸腾.小明向老师借来抽气、打气两用气筒,用橡皮管将玻璃弯管的上端开口与两用气筒连接,抽气时发现水重新沸腾,然后打气,沸腾的水又不再沸腾.小明和同学们重复上面的操作,实验现象是一样的.实验现象说明液面上的气压增大,液体的沸点升高;反之,气压减小,液体的沸点降低.
分析 (1)在用酒精灯加热时,我们都是利用酒精灯的外焰加热的,故据此能判断先调整固定那一装置,后调整固定那一装置;
(2)水沸腾前,水上层的温度低于下层温度,气泡在上升过程中,气泡内的水蒸气遇冷液化成小水珠,气泡越来越小.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,气泡越来越大.
(3)温度计的读数方法.在读数的时候,视线应该和温度计内的液柱上表面相平.
(4)水沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变.
(5)此题研究的是水的沸点和水面压强的关系,需明确两点:
①水在沸腾后,仍然需要吸热来维持沸腾状态;
②水的沸点随水面气压的增大而升高,随水面气压的减小而降低;据此来解答此题.
解答 解:(1)由于酒精灯的外焰温度最高,故我们首先要调节烧杯到酒精灯外焰的高度,即用酒精灯外焰加热,在调节温度计在水中的位置,故实验前先调整固定A的位置,再调整固定B的位置;
故答案为:A;B.
(2)水沸腾前,气泡在上升过程中,气泡不断减小;水沸腾时,气泡在上升过程中,气泡不断增大.所以甲图指水沸腾前,乙图指沸腾过程中.
故答案为:乙.
(3)温度计的正确读数方法是视线应该和温度计内液柱上表面相平.即上述三种情况中,a属于俯视,即读出的数据会偏大,c是仰视,即读数会偏小.即只有b是正确的,度数为93℃;
(4)水沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变.
故答案为:温度保持不变.
(5)①水沸腾后,若撤去加热源,则水不再吸收热量,也就不能维持沸腾状态,所以此时水的沸腾停止;
②用注射器向外抽气,则烧瓶内的气压减小,水的沸点随之降低,因此水又重新开始沸腾.
实验现象说明:液面上的气压增大,液体的沸点升高;反之,气压减小,液体的沸点降低.
故答案为:
(1)A;B (2)乙; (3)93℃;(4)吸热,温度保持不变;(5)液面上的气压增大,液体的沸点升高;反之,气压减小,液体的沸点降低
点评 探究水沸腾的实验中,沸腾前后气泡的变化、沸腾的条件、沸腾的特点、沸点、沸点和气压的关系、沸腾的图象、减少加热时间等,是本实验经常出现的问题,要熟练掌握.
(1)请指出实验中错误之处:视线没有平视(写出一个)
(2)如图(甲)(乙)所示,图乙是水沸腾时的情况.
(3)如表是本实验过程中不同时刻温度记录,则该地水的沸点为98℃,可能的原因是当地的大气压小于1标准大气压(填“大于、等于”或“小于”).
| t/min | … | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | … |
| t温/℃ | … | 96 | 97 | 98 | 98 | 98 | 98 | … |