Question

5．物理实验小组用如图1的装置探究“水的沸腾”实验：

（1）本实验中，放置石棉网的铁圈和悬挂温度计的铁杆位置非常重要，在组装实验装置时，应当先根据点燃的酒精灯的外焰的高度固定铁圈A（选填“铁圈A”或“铁杆B”）的位置．
（2）实验小组观察到水沸腾前和水沸腾时水中气泡的情况如图2，图中甲（选填“甲”或“乙”）是水在沸腾时的情况．
（3）如图3中a、b是两个实验小组分别绘制的沸腾图象，由图象可知实验中他们所用水的质量不同．
（4）小亮组通过实验测得水的沸点是98℃，他想这可能是由于当地气压低于1标准大气压造成的．但在与其他组交流时发现，其他组测得的水的沸点都是100℃，于是否定了自己刚才的想法．小亮否定自己刚才想法的理由是：如果当地气压低于一个标准大气压，其他同学测出的沸点都应低于100℃．
（5）小亮重新审视并确认自己的操作没有问题后，猜想可能是自己组使用的温度计有问题导致了较大的误差．请你帮助小亮设计一个实验方案来验证自己的猜想是正确的用自己的温度计与其他组的温度计同时测量同一杯液体的温度进行比较．

Answer 1

分析 （1）因为在实验中需要用酒精灯的外焰加热，此实验中采用自下而上的顺序固定实验装置；
（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）在装置相同的情况下，水的质量越大，升温会越慢；
（4）根据气压对沸点的影响进行讨论，在相同的空间气压应是相同的；
（5）要判断是否是自己的温度计出现了问题，可用自己的温度计与其它的温度计同时测量同一液体的温度进行比较．

解答 解：（1）在实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以应先根据点燃的酒精灯的外焰的高度固定铁圈A的位置；
（2）甲图气泡上升时越来越大，是因为水沸腾时，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；
乙图气泡上升时越来越小，是因为水沸腾之前，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；
（3）读图3可以看出，在同样加热的情况下，b的升温较慢，其原因应该是水的质量多于a的缘故；
（4）若当地气压低于标准大气压，其它组测得的水的沸点应都低于100℃；
（5）要想判断是否自己的温度计出了问题，应该用自己组的温度计与其他组的温度计同时测量同一杯液体的温度进行比较．
故答案为：（1）外焰；铁圈A；（2）甲；（3）质量；（4）如果当地气压低于一个标准大气压，其他同学测出的沸点都应低于100℃；（5）用自己的温度计与其他组的温度计同时测量同一杯液体的温度进行比较．

点评 此题是探究水的沸腾实验，考查了实验装置的组装、影响加热时间的因素及沸点与气压的关系，同时考查了对实验器材准确性的判断．