Question

10．小明探究“水沸腾时温度变化的特点”，实验装置如图甲所示．
（1）加热一定时间后，温度计的示数如图甲所示，此时水的温度为89℃；
（2）观察水的沸腾，测得数据如下表．分析表中数据可知，水沸腾过程中的特点为：继续吸热，温度保持不变．

时间（min）	0	1	2	3	4	5	6	7	8
温度（℃）	90	92	94	96	97	98	98	98	98

（3）当停止加热，撤去酒精灯之后，水不会立即停止沸腾，其原因是铁圈和石棉网有余热，温度高于水的沸点，水会继续吸热．
（4）小雨是学校科技创新小组的成员，利用所学知识改进了探究实验的器材，如图乙所示的装置和器材，可以用来探究水的沸腾特点和物质的吸热能力．
①请说出该实验装置比图甲的实验装置的优点：乙图即能探究水的沸腾特点，又能探究物质的吸热能力（答案不限，合理即可）
②小雨用该装置探究物质的吸热能力，设计的电路中的R_甲、R_乙必须满足的条件是R_甲=R_乙，这样做的目的是使水和油在相同时间内吸收的热量相等．
③小雨应在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油；且应先闭合开关S₁，在闭合开关S₂．实验中发现谁的温度不如煤油的温度升高得慢，这表明水吸热的本领更强．

Answer 1

分析 （1）温度计的读数：确定每一个大格和每一个小格各代表是示数，再进行读数；
（2）水沸腾过程中温度保持不变；
（3）根据水沸腾的条件：达到沸点并继续吸热，通过沸腾的两个条件结合热传递的知识进行分析．
（4）应用控制变量法分析答题，根据实验目的确定需要控制的变量；分析实验数据，根据实验数据得出实验结论．

解答 解：（1）每一个大格代表10℃，每一个小格代表1℃，示数是89℃．
（2）由表中实验数据可知，当水温达到98℃水开始沸腾，在水沸腾后，水继续吸热，温度不变（吸热温度不变）．
（3）刚撤掉酒精灯时，铁圈、石棉网的温度还高于水的温度，所以水可以继续吸热，不马上停止沸腾．
（4）①甲图只能探究出水沸腾时温度变化的特点，不能探究物质的吸热能力，而乙图可以用来探究水的沸腾特点和物质的吸热能力；
②探究物质的吸热能力，应控制物质吸收的热量相等，由图示电路图可知，两电阻并联，它们的电压相等，要使电阻在相等时间内产生的热量相等，使水和油在相同时间内吸收的热量相等．应控制两电阻阻值相等，即：R_甲=R_乙．
③要探究水与油的吸热能力，应控制水与油的质量、初温、吸收的热量相等，要控制水与油吸收的热量相等，应控制两个电阻同时开始加热，因此应先闭合开关S₁，然后再闭合开关S₂；实验过程中水不能达到沸腾，应控制水的末温度低于98℃；实验表明：水的末温比油低，水的吸热能力比油强．
故答案为：（1）89；（2）继续吸热，温度保持不变；（3）铁圈和石棉网有余热，温度高于水的沸点，水会继续吸热；（4）①乙图即能探究水的沸腾特点，又能探究物质的吸热能力；②R_甲=R_乙；吸收的热量相等；③质量；S₁；S₂．

点评 此题考查了对有关热学实验的掌握，主要考查了水沸腾的特点、焦耳定律及温度变化与吸热能力的关系，要掌握基本的知识，并能灵活运用．