14.小宇同學(xué)參加了學(xué)!把芯啃詫W(xué)習(xí)小組”,探究了“水沸騰時的現(xiàn)象和溫度的關(guān)系”的課題.他做的實驗如下:如圖所示.
(1)圖a是該實驗的裝置圖,在安裝、調(diào)整實驗器材時,科學(xué)合理的順序是:先調(diào)整固定 B 的位置,再調(diào)整固定 A 的位置.(選填“A”或“B”)
(2)實驗中他們觀察到水沸騰前和沸騰時,水中氣泡上升過程如圖b、c,則圖中 c 是沸騰前的情況, b 是水沸騰后的情況.
(3)當(dāng)水沸騰時,移去酒精燈,水就停止沸騰,從中可以得到的結(jié)論是: 水的沸騰需要吸熱 ,小宇在操作中,發(fā)現(xiàn)移去酒精燈,水并沒有立即停止沸騰,請指出可能的原因 石棉網(wǎng)溫度高于燒杯 .
(4)如圖d是三位同學(xué)作出的水的沸騰圖象,其中正確的是 丙 圖.
考點: 探究水的沸騰實驗.
專題: 探究型實驗綜合題.
分析: (1)在安裝、調(diào)整實驗器材時,要先安裝下面的,因為如果先安裝上面的,下面不一定合適.
(2)水沸騰之前,水下層的溫度高于上層的水溫,氣泡上升過程中,氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水,氣泡變小;水沸騰時,整個容器中水溫相同,水內(nèi)部不停的汽化,產(chǎn)生大量的水蒸氣進(jìn)入氣泡,氣泡變大.
(3)沸騰過程溫度不變,但需不斷吸熱;
移去酒精燈,石棉網(wǎng)當(dāng)時的溫度會高于水的沸點,所以水可以繼續(xù)吸熱;
(4)水沸騰前吸熱溫度升高,沸騰時吸熱溫度保持不變.
解答: 解:(1)在安裝、調(diào)整實驗器材時,要先安裝下面的,因為如果先安裝上面的,下面不一定合適.所以先固定B裝置,再調(diào)整固定A的位置.
(2)水沸騰之前,水下層的溫度高于上層的水溫,氣泡上升過程中,氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水,氣泡變小,c圖符合此現(xiàn)象;
水沸騰時,整個容器中水溫相同,水內(nèi)部不停的汽化,產(chǎn)生大量的水蒸氣進(jìn)入氣泡,氣泡變大,b圖符合此現(xiàn)象.
(3)移去酒精燈,水就停止沸騰,說明水的沸騰需要吸熱;
移去酒精燈,由于石棉網(wǎng)的溫度會高于水的沸點,所以水可以繼續(xù)吸熱,不會立即停止沸騰;
(4)水沸騰前吸熱溫度升高,沸騰時吸熱溫度保持不變,丙圖符合題意.
故答案為:(1)B;A;(2)c;b;(3)水的沸騰需要吸熱;石棉網(wǎng)溫度高于燒杯;(4)丙.
點評: 本題主要考查了水沸騰實驗的相關(guān)知識點,包括實驗的目的、實驗裝置的調(diào)整方法、溫度計的正確讀數(shù),以及水沸騰圖象的認(rèn)識,這些都是我們應(yīng)該掌握的基本知識點.
15.在做“觀察水沸騰”的實驗時,甲、乙、丙三組同學(xué)分別從A、B兩套器材中任選一套來完成實驗.(實驗室已準(zhǔn)備多套A、B裝置)
(1)甲、乙兩組同學(xué)用同樣多且初溫相同的溫水進(jìn)行實驗,加熱所用的酒精燈也相同,結(jié)果甲組同學(xué)從開始加熱到水沸騰用時較短,則甲組選擇的是 B (選填“A”或“B”)套裝置.
(2)乙、丙兩組同學(xué)選用的相同實驗裝置進(jìn)行了實驗,并根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)繪制了如圖C所示的a、b兩條曲線(a表示乙組的,b表示丙組的).由圖象可知,他們兩組測得的水的沸點 相同 (填“相同”或“不同”),圖 D (選填“D”或“E”)所示的情形可表示水正在沸騰.他們兩組從開始加熱到水沸騰所用的時間不同的原因 可能是 水的質(zhì)量不同 .
(3)水沸騰后繼續(xù)給水加熱,溫度計的示數(shù)將 不變 (填“升高”、“不變”或“下降”).
考點: 探究水的沸騰實驗.
專題: 探究型實驗綜合題.
分析: (1)給燒杯加蓋可減少熱量的散失,會縮短加熱的時間;
(2)讀圖C可判斷兩組測得的水的沸點是否相同.
水沸騰之前,水下層的溫度高于上層的水溫,氣泡上升過程中,氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水,氣泡變小;
水沸騰時,整個容器中水溫相同,水內(nèi)部不停地發(fā)生汽化,產(chǎn)生大量的氣泡,氣泡上升過程中不斷變大.讀圖DE可做出判斷.
在裝置相同的情況下,水的質(zhì)量越大,水升溫越慢.
(3)水沸騰過程中吸熱,但溫度保持不變.
解答: 解:(1)讀圖可知B圖中給燒杯加了蓋子,這樣可減少熱量的散失,故甲組同學(xué)從開始加熱到水沸騰用時較短,則甲組選擇的是B套裝置;
(2)讀圖C可知,a、b兩條曲線中,水沸騰時的溫度相同,說明他們兩組測得的水的沸點相同.
圖D中,水內(nèi)部不停地發(fā)生汽化,產(chǎn)生大量的氣泡,氣泡上升過程中不斷變大,表示水正在沸騰.而圖E中氣泡上升過程中越來越小,說明還沒有沸騰.
他們兩組從開始加熱到水沸騰所用的時間不同的原因可能是水量不等,因為水越多,需要加熱的時間會越長.
(3)水在沸騰過程中吸熱,但溫度保持不變.
故答案為:(1)B;(2)相同;D;水的質(zhì)量不同;(3)不變.
點評: 此題主要是探究水的沸騰實驗,在做“觀察水沸騰”的實驗時,應(yīng)能熟練裝配實驗的裝置,并能分析實驗條件對其結(jié)果的影響,同時要學(xué)會分析溫度隨時間變 化的圖象.
16.如圖1是某小組在做“觀察水的沸騰”實驗中的情形.
(1)他們的操作如圖2甲所示,其中錯誤之處是 溫度計的玻璃泡碰到燒杯底部 .
(2)糾正錯誤后,水沸騰時溫度計示數(shù)如圖乙所示,為 98 ℃.
(3)觀察水在沸騰過程中溫度計示數(shù)的變化,可知水在沸騰過程中溫度的特點是 溫度保持不變 .
(4)本實驗中,要縮短加熱時間使水盡快沸騰.請寫出兩種可行的辦法:① 減少水量 ;② 提高水的初溫 .
(5)在探究結(jié)束后,幾位同學(xué)分別交流展示 了自己所繪制的水的溫度和時間關(guān)系的曲線,如圖2所示.其中能正確反映研究水沸騰過程中溫度隨時間變化關(guān)系的是 D
(6)在“探究水沸騰”的實驗中,實驗小組觀察到燒杯中有如圖3(a)、(b)所示的兩種情景.你認(rèn)為水沸騰時的情景應(yīng)該是圖 a .
考點: 探究水的沸騰實驗.
專題: 實驗題;探究型實驗綜合題.
分析: (1)根據(jù)圖示的情景,結(jié)合溫度計的使用規(guī)則即可知道其錯誤之處.
(2)利用圖示溫度計的刻度,可以確定其分度值,再利用液柱所在的位置,即可讀出示數(shù).
(3)從圖象的特點,可以確定液體沸騰時的溫度特征.
(4)要使水盡快沸騰,可減小水量或適當(dāng)提高水的初溫.
(5)水在沸騰前吸熱溫度升高,沸騰時,吸熱溫度保持不變.
(6)要解決此題,需要掌握水沸騰時和沸騰前現(xiàn)象:沸騰時有大量的氣泡產(chǎn)生,并且氣泡在上升過程中體積逐漸增大,最后破裂;沸騰前氣泡在上升過程中,體積逐漸減小.
解答: 解:(1)在圖示的情景中,溫度計的液泡接觸到了容器底,這與溫度計的使用規(guī)則相矛盾.故這是其操作中的錯誤.
(2)溫度計上的示數(shù)從90℃到100℃共有10℃,兩者之間有10個小格,故其分度值為1℃,結(jié)合液柱的位置,可以確定此時溫度計的示數(shù)為:98℃.
(3)從圖象可知,隨著加熱的進(jìn)行,水的溫度在逐漸上升,當(dāng)加熱到10分鐘時,此時的水已沸騰,雖然吸熱,但其溫度并沒有增加.由此可知液體沸騰溫度的特點是:吸收熱量,溫度不變.
(4)根據(jù)生活常識可知,在加熱器不變的情況下,減少水的質(zhì) 量,可以使水盡快沸騰;或者適當(dāng)提高水的初溫.
(5)水在沸騰前吸熱溫度升高,沸騰時,吸熱溫度保持不變,所以應(yīng)選擇D圖.
(6)a中氣泡在上升的過程中逐漸的變大,所以是沸騰時的現(xiàn)象,b中氣泡變小,是沸騰前的現(xiàn)象.
故答案為:(1)溫度計的玻璃泡碰到燒杯底部; (2)98;(3)溫度保持不變;(4)減少水量;提高水的初溫;(5)D;(6)a.
點評: 液體沸騰的圖象,是考查的一個重點知識,它不僅體現(xiàn)了液體沸騰時溫度的變化特點,圖象中還包括了液體的沸點、沸騰的時間等信息.
17.在“觀察水的沸騰”實驗中:
(1)如圖所示,是小明同學(xué)用溫度計測小燒杯中水的初溫時的操作圖.A是操作過程,B是讀數(shù)過程,C是讀取的溫度.
、貯圖中操作的錯誤是 溫度計的玻璃泡接觸容器底 ;
、贐圖中讀數(shù)的錯誤是 沒有平視或玻璃泡沒有與被測物體充分接觸. ;
③若操作正確無誤,根據(jù)C圖可知此時燒杯中水的實際溫度是 48 ℃.
(2)小明同學(xué)在利用圖D所示的裝置做水的沸騰實驗時,實驗過程中為了縮短把水加熱到沸騰的時間,請你提出二條有效的操作建議:
、佟p少水的質(zhì)量 ;
、凇√岣咚某鯗亍.
(3)如圖E中甲乙圖中,圖 甲 所示是水沸騰時的情況.可以看到沸騰現(xiàn)象是在液體 內(nèi)部和表面 同時發(fā)生.如圖F,是小明做“探究水的沸騰”實驗后所繪制的圖象.圖象中BC段表示的物理意義是: 水沸騰時吸熱,溫度不變 .
(4)為了研究水的沸騰,張怡然同學(xué)觀察了水在加熱過程中溫度隨加熱時間的變化情況,并記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
①請根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在圖E中先描點,再用平滑的曲線畫出溫度隨時間變化的圖象.
②從圖象可以看出水的沸點是 99 ℃,你認(rèn)為原因是: 大氣壓低于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 .
③水沸騰時,可以看到水面上不停的冒“白氣”,此現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是: 水蒸氣上升過程中遇冷液化成小水珠 .
考點: 探究水的沸騰實驗.
專題: 探究型實驗綜合題.
分析: (1)溫度計是用 來測量物體的溫度的,讀數(shù)時,視線應(yīng)與溫度計 內(nèi)液面平齊,溫度計的玻璃泡不能接觸器壁和底部,不能將溫度計從被測物體中拿出來讀數(shù).
(2)從開始加熱到沸騰,需要時間的長短跟液體的質(zhì)量、液體的初溫、火力大小有關(guān).
(3)水沸騰前氣泡在上升過程中體積逐漸變小,沸騰時氣泡在上升過程中體積逐漸變大,沸騰是在液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的一種劇烈的汽化現(xiàn)象,在沸騰過程中吸熱但溫度保持不變;
(4)①根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點,并用平滑的曲線連接起來;
②由沸騰時的溫度確定沸點,根據(jù)沸點與氣壓的關(guān)系判斷當(dāng)時氣壓與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓關(guān)系;
、壅莆找夯F(xiàn)象,知道看到的白氣是水蒸氣液化來的小水珠.
解答: 解:(1)①A中溫度計的玻璃泡碰到了容器底,這樣溫度計的示數(shù)會受容器底部溫度的影響;
②B讀數(shù)時溫度計的玻璃泡沒有繼續(xù)留在被測液體中,并且視線未與液柱的上表面相平;
、鄹鶕(jù)C圖可知,溫度計的分度值為1℃,此時燒杯中水實際溫度是48℃.
(2)為了減少加熱時間,可適當(dāng)減少水量或適當(dāng)提高水的初溫.
(3)圖甲氣泡在上升過程中體積逐漸變大,是沸騰時的現(xiàn)象;圖乙氣泡在上升過程中體積逐漸變小,是沸騰前的現(xiàn)象;
沸騰是在液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的一種劇烈的汽化現(xiàn)象;
由圖象知,水沸騰過程中吸熱但溫度保持不變;
(4)①根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點,并用平滑的曲線連接起來,如圖所示:
;
、谟蓤D象知,水在沸騰過程中溫度保持99℃不變,所以沸點為99℃,1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100℃,所以當(dāng)時氣壓低于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;
、鬯嫔系摹鞍讱狻笔怯捎谄a(chǎn)的水蒸氣遇冷液化成的小水珠.
故答案為:(1)①玻璃泡碰到容器底部;②讀數(shù)時溫度的玻璃泡沒有繼續(xù)留在被測液體中,且視線未與液柱的上表面相平;③48;
(2)①減少水的質(zhì)量;②提高水的初溫;
(3)甲;內(nèi)部和表面;水沸騰時吸熱,溫度不變;
(4)①見上圖;②99;大氣壓低于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;③水蒸氣上升過程中遇冷液化成小水珠.
點評: 此題是探究水的沸騰實驗,考查了沸騰時的特點、溫度計的使用及讀數(shù),同時考查了影響加熱時間的因素和沸騰圖象的分析,考查的很全面、具體.
18.小明同學(xué)用如圖甲所示的裝置對冰加熱.
(1)根據(jù)實驗記錄他繪制了冰熔化時溫度隨時間變化的圖象,如圖乙所示,由圖象可知冰是 晶體 (填“晶體”或“非晶體”);在10min末這一時刻,杯里的物質(zhì)處于 固液混合態(tài) (填“固態(tài)”“液態(tài)”或“固液混合態(tài)”)冰熔化需 10 min.
(2)繼續(xù)加熱到水沸騰,此時溫度計的示數(shù)如圖丙所示,則水的沸點是 98 ℃,這說明當(dāng)時水面上方的大氣壓 低于 (填“高于”“低于”或“等于”)一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.
(3)水沸騰過程中,繼續(xù)加熱,水的溫度 不變 .某實驗小組觀察到沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程中的兩種情況如圖丁中的A、B所示,則圖 B (填“A”或“B”)是水在沸騰前的情況.為了減少從開始加熱到沸騰的時間,可以采取 減少水的質(zhì)量 措施(寫出一條即可).
考點: 探究水的沸騰實驗;熔化和凝固的溫度—時間圖象.
專題: 實驗題;探究型實驗綜合題.
分析: (1)①晶體和非晶體的區(qū)別是:晶體有一定的熔點,而非晶體沒有熔點;
②晶體在熔化的過程中,吸收熱量,溫度不變,處于固液混合狀態(tài);
(2)液體沸騰時的溫度叫沸點.并且液體的沸點受水面上方大氣壓強的影響,壓強越大,沸點越高;壓強越小,沸點越低.
(3)掌握水沸騰前和沸騰時的現(xiàn)象區(qū)別:沸騰前氣泡在上升過程中體積逐漸減小;沸騰時氣泡在上升過程中體積逐漸增大.
液體從加熱到沸騰需要的時間的長短與很多因素有關(guān):水量的多少、水溫的高低、火力的大小、是用酒精燈的外焰還是內(nèi)焰加熱等等.
解答: 解:(1)①由圖乙圖象可以看出,冰在熔化的過程中,有一定的熔化溫度,即熔點,故冰為晶體;
②冰在BC段處于熔化過程,從第5min開始熔化到15min結(jié)束,該物質(zhì)熔化過程經(jīng)歷了10分鐘,在第10min末這一時刻,杯里的冰處于固液混合狀態(tài);
(2)沸騰時的溫度叫沸點.圖丙中溫度計的分度值為1℃,根據(jù)圖示的液柱對應(yīng)的刻度讀出示數(shù)為98℃,即水的沸點為98℃.水在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點為100℃,當(dāng)水面上方大氣壓強低于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時,水的沸點就會降低,即沸點低于100℃.
(3)A中氣泡在上升過程中體積逐漸變大,所以是沸騰時的現(xiàn)象;B圖中氣泡在上升過程中體積逐漸減小,所以是沸騰前的現(xiàn)象.
液體從加熱到沸騰需要的時間的長短與很多因素有關(guān):水量的多少、水溫的高低、火力的大小、是用酒精燈的外焰還是內(nèi)焰加熱等等,發(fā)現(xiàn)從開始加熱到沸騰的這段時間過長.故為了縮短實驗的時間,也就是縮短沸騰前的加熱時間,可以采用的方法有:蓋紙蓋、裝的水少一些、裝初溫較高的水、加大火焰等.
故答案為:(1)晶體;固液混合態(tài);10;
(2)98;低于;
(3)B;減少水的質(zhì)量
點評: 此題考查的知識點有三個:一是溫度計的讀數(shù);二是晶體熔化過程中的狀態(tài)以及熔化時間的計算;三是液體沸騰時的特點及沸點的影響因素.