Question

15．小明利用如图甲所示的实验装里观察水的沸腾

（1）组装器材时，应先固定图甲中的B（选填“A”或“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，此时温度计的示数为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，如此持续3min后停止读数；

时间/min	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（选填“C”或“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，分析图象会发现水在沸腾过程中继续吸热但温度不变（请写出一条）；
（4）在实验中，水沸腾的温度低于l00℃，你认为主要原因是当时的气压低于标准大气压（选填“高于”、“等于”或“低于”）；
（5）撤掉酒精灯后，水不会立刻停止沸腾，原因是石棉网的温度高于水的温度，给水继续加热；
（6）为了减少从开始加热到沸腾时的时间，可以采取的措施是减少水的量（提高水的初始温度）；
（7）实验中收集多组数据是为了A（选填“A”或“B”）．
A．寻找普遍规律  B．减小实验误差．

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）要正确的读数一定要先认清温度计的分度值．
（3）①液体沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是液体的沸点；
②水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小；水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大．
③首先根据实验数据确定对应点，然后“描点连线”得到图象；液体沸腾的特点：吸收热量，温度不变；
（4）液体的沸点随气压的增大而增大．
（5）水沸腾的条件：温度达到沸点，继续吸收热量．要使水要继续沸腾，则需要继续吸热．
（6）为了减少实验过程中的热量的损失，需要给烧杯加盖或适当减少水量或适当提高水的初温．
（7）实验中需要多次实验，是为了得到更普遍性规律．

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）温度计的分度值是1℃，所以其温度68℃；
（3）①水在第5min开始沸腾，不断吸收热量，温度应该保持不变，所以第7min的温度也是99℃；
②水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小，图D符合水沸腾前的现象；
水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大，图C符合水沸腾时的现象．
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：

分析图象会发现：水在沸腾过程中继续吸热但温度不变；
（4）标准大气压时水的沸点为100℃，此时沸点低于100℃，所以当时气压低于标准大气压．
（5）撤掉酒精灯后，石棉网的温度仍高于水的沸点，水还可以继续吸收石棉网提供的热量，因此撤掉酒精灯后，水不会立刻停止沸腾．
（6）为了减少加热时间可以给烧杯加盖，以减少热量的损失；或适当地减少水量、适当提高水的初温，言之有理即可．
（7）在此实验中，收集多组数据是为了寻找普遍规律；故选A．
故答案为：（1）B；（2）68；（3）①99；②C； ③如图所示；水在沸腾过程中继续吸热但温度不变；（4）低于；（5）石棉网的温度高于水的温度，给水继续加热；（6）减少水的量（提高水的初始温度）；（7）A．

点评 此题是研究水的沸腾实验，在实验中需要测量水的温度，所以有关温度计的读数也是非常重要的，一定要认清温度计的分度值．还要学会处理数据、实验误差的分析和正确使用实验仪器．