题目内容

4．在探究“水的沸腾”的实验中，
（1）如图甲，安装实验装置时，应先调节B（A/B）的高度，调节它的高度是为了确保用外焰加热．
（2）某个实验小组观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图乙中①、②所示，则图①（①/②）是沸腾时的情况．
（3）某次数据没有记录，当时温度计示数如图所示，请将漏填的数据填在表格内．
时间/min012345678
水温/℃9092949898989898
（4）由表格中的数据可知，水的沸点为98℃，说明当时的大气压＜（选填“＜”、“＞”或“=”）一标准大气压．
（5）小明同学在实验时发现从开始给水加热到水开始沸腾所用时间过长，请你帮助他找出可能存在的原因（写出一种即可）水的质量过大．
（6）如下图F甲容器内装有水，乙试管内也装有水，并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中，且乙试管与密封盖紧密接触．现用酒精灯给甲容器加热，则经过一段时间后，甲容器内的水会沸腾，乙试管内的水会（填“会”或“不会”）沸腾．

分析 （1）探究水沸腾实验时，安装实验装时，从下到上依次安装各装置；
（2）要解决此题，需要掌握水沸腾时和沸腾前现象：沸腾时有大量的气泡产生，并且气泡在上升过程中体积逐渐增大，最后破裂；沸腾前气泡在上升过程中，体积逐渐减小；
（3）温度计的读数：首先确定零上还是零下，确定每一个大格和每一个小格各代表的示数；
（4）①要知道沸点是液体沸腾时的温度，并且液体在沸腾过程中温度保持不变
②水的沸点与气压之间的关系，标准大气压下的沸点为100℃，水的沸点随气压的升高而升高，随气压的降低而降低．
（5）沸腾实验中影响加热时间的因素：水的多少、水初温的高低、酒精灯火焰的大小、烧杯是否加盖等；
（6）液体沸腾有两个必要条件：①达到沸点，②继续吸热，当两个条件同时具备时即可沸腾；
液面上的压强越高，液体的沸点越高，反之，气压越低，液体的沸点越低

解答 解：（1）组装实验仪器时，应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的B部分，使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热，然后再固定图中的A部分，这样可以避免重复调整；
（2）①图中气泡在上升过程中，体积逐渐增大，所以是沸腾时的现象．②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．
（3）温度计的每一个大格代表1℃，每一个小格代表0.1℃，由图乙可知，第3min时水的温度是96℃；
（4）①由表格中数据知，从4到8分钟，水的温度保持98℃不变，所以此时水处于沸腾状态，沸点是98℃．
②由表中数据可知，实验时水的沸点为98℃，根据水的沸点与气压之间的关系，水的沸点随气压的降低而降低可知，实验时水面的气压小于标准大气压．
（5）由图知，烧杯已加盖，从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间过长，可能是由于水量多或水的初温低或酒精灯火焰小造成的．
（6）甲容器是密封的，给甲容器加热，经过一段时间后，甲容器水面上的气压增大，沸点升高；
乙试管的水从甲容器的水吸收热量，温度升高，当达到水的沸点时就会沸腾，而此时甲容器的水还不能沸腾，但经过一段时间后，甲容器的水也到达沸点，也会沸腾．
故答案为：（1）B；确保用外焰加热；（2）②；（3）96；（4）98；＜；（5）水的质量过大；（6）会；会．

点评 此题主要考查了温度计的使用，沸腾及其条件以及沸点与气压的关系，安装实验装时的顺序等．对于水的沸腾实验，这些都是应该掌握的内容，是一道很好的实验题目．

练习册系列答案
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12．如图所示电路，电源的电压为3V，则开关S断开时和闭合时电压表的示数能分别为（　　）
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15．如图所示，在玻璃试管里，装上一小半试管的沙子，将温度计插在沙子中．用力晃动试管十余下，发现温度计示数升高，说明沙子的内能增大，这是通过做功方式改变物体的内能．
12．近几年政府推出了“汽车下乡”、“小排气量购置税减半”、“以旧换新”等政策，极大的促进了汽车行业的发展，随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小明的爸爸最近也购买了一辆轿车．小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动：

实验次数12345
速度/（km•h-1）406080100120
制动距离/m8183250
（1）汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的比热容较大的特点．
（2）小明同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表，请根据给出的信息，计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少的能量？这些能量能产生多少有用功？（汽油的热值为4.6×107J/kg）（写出计算过程）
（3）若轿车以80kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度υ与时间t的关系如图乙所示．则在0～5s时间内，轿车发动机对外做功多少J？（写出计算过程）
（4）汽车行驶时发动机燃烧m质量的汽油，产生的牵引力为F，热机的效率是η，能使汽车前进的距离s为$\frac{mqη}{F}$（用前面给出物理量的符号表示距离，汽油的热值在本小题中用q表示）
（5）通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是72m．
19．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆：（杠杆上每小格长为2cm）、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个（每个钩码重 lN）．

（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于平衡（选填“平衡”或“不平衡”）状态．
（2）实验时，使杠杆在水平位置平衡，主要是为了便于测量力臂大小，因此他把杠杆右端的平衡螺母调到最右边，但是杠杆仍然不能水平平衡，接下来他应该把左端的平衡螺母往右调．
（3）杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，作为动力F1，B点处挂上1个钩码，作为阻力F2，杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示，分别测量出两个力的力臂L1和L2，计算后发现：F1 L1=F2 L2，便得出杠杆的平衡条件是：F1 L1=F2 L2．但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的，理由是实验只做了一次，无法寻找规律．
（4）接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计的拉力是3.3N．以弹簧测力计的拉力为动力F1′，钩码重力为阻力F2′，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1′L1′总是大于F2′L2′，其原因主要是受杠杆重力的影响．
（5）小明又把弹簧测力计的作用点固定，只改变测力计与水平方向的角度θ，则能描述测力计示数F与θ关系的图象是B
9．下列距离不能用声波来测量的是（　　）
A．海的深度B．很长的钢管的长度
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16．质量和初温都相同的铜块和水，分别放出相等的热量后，将铜块迅速投入水中，已知铜的比热容小于水的比热容，此时将会出现（　　）
A．铜块将热量传递给水B．水将热量传递给铜块
C．铜块和水不发生热传递D．水将温度传给铜块
13．近几年政府推出了“汽车下乡”、“小排气量购置税减半”、“以旧换新”等政策，极大的促进了汽车行业的发展，随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小明的爸爸最近也购买了一辆轿车．小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动：
实验次数 1 2 3 4 5 6 
速度/（km•h-1） 20 40 60 80 100 120 
制动距离/m 2 8 18 32 50  
（1）汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的比热容较大的特点．
（2）小明同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图，请根据给出的信息，计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少J的能量，这些能量能产生多少J的有用功．（汽油的热值为4.6×107J/kg）（写出计算过程）
（3）若轿车以60kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图乙所示．则在0～5s时间内，轿车发动机对外做功多少J？轿车在运动过程中受到的阻力是多少？（写出计算过程）
（4）汽车行驶时发动机产生的牵引力为F，则燃烧m质量的汽油，能使汽车前进的距离s为$\frac{0.35qm}{F}$（用前面给出物理量的符号表示距离，汽油的热值在本小题中用q表示）
（5）通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表丙所示：根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是72m．
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