Question

3．小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾
（1）组装器材时，应先固定图甲中的B （A/B）；
（2）安装好实验器材后，为缩短实验时间，小明在烧杯中倒入热水，温度计示数如图乙所示，其示数为68℃；
（3）在水温升高到90℃后，小明每隔1min观察1次温度计的示数，记录在表中，直至水沸腾，持续一段时间后停止读数：

时间	0	1	2	3	4	5	6	7	8
温度	90	92	94	96	98	99	99		99

①在第7min小明忘记记录数据，此时的水温应为99℃；
②小明观察到：沸腾时水中气泡的情形为图丙中C图（C/D）；
③请你根据表格中的数据，在图丁所示的坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图象．

（4）小红给一定质量的水加热，画出温度与时间的关系如图戊中实线所示．若其他条件不变，仅将水的质量增加，重新进行实验，试在图戊中画出对应的图线．

Answer 1

分析 （1）在此实验中，酒精灯及温度计的使用都有特殊的规定：使用酒精灯的外焰加热，温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中，但不能碰到容器底；所以要从下向上进行调节；
（2）看清温度计的量程和分度值，而后读出示数；
（3）①知道水的沸点的概念，水沸腾时的温度是沸点，水在沸腾过程中温度保持不变．
②掌握水沸腾时和沸腾前的现象：水沸腾时气泡上升过程中体积变大；水沸腾前气泡在上升过程中体积减小；
③首先根据实验数据确定对应点，然后“描点连线”得到图象；
（4）知道液体沸腾时的特点：吸热，但温度保持不变；仅增加水量（即水的质量增加），水的初温相同，水的沸点不变；根据公式Q_吸=cm△t判断水升温的特点，据此作图．

解答 解：（1）由于要用酒精灯的外焰加热，所以需先根据酒精灯固定B的高度；
（2）看清温度计分度值是1℃，所以此时的示数是68℃；
（3）①从第5分钟开始，水的温度保持99℃不变，所以水的沸点是99℃；即在第7min时的水的温度仍是100℃；
②C图中气泡在上升过程中体积不断增大，所以是沸腾时的现象．D图气泡在上升过程中体积减小，所以是沸腾前的现象；
③根据表格中的数据，描点并用平滑的曲线连接起来．图象如下：

（4）其他条件不变，仅增加水量（即水的质量增加），水的初温相同，水的沸点也相同（气压不变）；
由于水的质量变大，相同时间内吸收的热量相同，所以水的温度升高得比较慢（加热至沸腾的时间变长），如图所示：

故答案为：（1）B；（2）68；（3）①99；②C；③见上图；（4）见上图．

点评 水的沸腾实验是初中热学重要的实验，此实验涉及到的知识点多，但是深度比较小，一般考查液体沸点、沸腾条件、沸腾特点、温度计的正确使用、气泡变化问题，对于实验题，还要注意实验过程中出现的故障，都是考试的重点内容．