Question

12．下面是小華做“研究水的沸騰”實驗的過程（如圖1），請你幫助完成相關的問題：

（1）所用的液體溫度計是利用液體熱脹冷縮的性質制成的．為了完成本次實驗，由表格知，應選用測溫物質為水銀的溫度計．
（2）如圖1甲所示，剛倒入熱水時發(fā)現(xiàn)溫度計管壁模糊，很難看清示數(shù)，主要原因是水蒸氣遇冷在溫度計的表面液化成小水珠．
（3）溫度計使用正確的是圖2中的：B．

測溫物質	凝固點/℃	沸點/℃
水銀	-39	357
酒精	-117	78

（4）圖3中表示水沸騰的氣泡圖是甲（選填“甲”和“乙”）．
（5）燒杯上方加一紙蓋后進行實驗，如圖1乙所示．每隔1min記錄溫度計示數(shù)，4min時溫度計示數(shù)如圖1丙所示，此時溫度為96℃，直到水沸騰一段時間后停止讀數(shù)，由表可知水的沸點為98℃．此時的氣壓可能低于（選填“高于”“等于”“低于”）1個標準大氣壓．

時間/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度/℃	88	90	92	94		97	98	98	98

（6）實驗完畢后，小華在評估實驗過程時發(fā)現(xiàn)在加熱水至沸騰過程中時間太長，請你為小華寫一條縮短加熱時間的方法：用熱水進行該實驗．
（7）有另外兩組同學在某實驗室里做“水的沸騰”實驗，選用的實驗裝置相同，他們繪制的沸騰圖象如圖己所示．問a、b圖象不同的原因是兩次實驗中水的質量不同．

Answer 1

分析 （1）溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質制成的，在選取溫度計時，注意被測液體的溫度不能超過溫度計的量程；
（2）物質從氣態(tài)變成液態(tài)稱為液化，水蒸氣遇冷的物體時會發(fā)生液化現(xiàn)象；
（3）使用溫度計測量液體溫度時，正確的方法是：①溫度計的玻璃泡要全部浸入被測液體中；不要碰到容器底或容器壁；②溫度計玻璃泡浸入被測液體后要稍候一會兒，待溫度計的示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)；③讀數(shù)時玻璃泡要繼續(xù)留在被測液體中，視線與溫度計中的液柱上表面相平
（4）掌握水沸騰前和沸騰時的現(xiàn)象：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；
（5）進行溫度計的讀數(shù)，在讀數(shù)之前首先要認清溫度計的分度值；沸騰時溫度保持不變，此時的溫度就是沸點；液體沸點隨氣壓增大升高；
（6）掌握減小加熱時間的方法：適當減少水量；適當提高水的初溫；給燒杯加蓋．
（7）同樣的裝置，得出不同的圖象，可以考慮水的多少是不同的．

解答 解：（1）液體溫度計是利用液體熱脹冷縮的性質制成的；
水的沸點在100℃左右，選擇液體的沸點應高于水的沸點，所以應選擇水銀溫度計；
（2）將熱水倒入燒杯中，水蒸氣遇到冷的溫度計管壁時會發(fā)生液化現(xiàn)象，在管壁上出現(xiàn)了一層小水珠，所以很難看清示數(shù)；
（3）A、溫度計的玻璃泡接觸了燒杯側壁．故A錯誤；
B、溫度計的玻璃泡接觸了燒杯底部．故B正確；
C、溫度計的玻璃泡與被測液體充分接觸，但沒有接觸容器底或容器壁．故C錯誤；
D、溫度計的玻璃泡未與被測液體接觸．故D錯誤；
（4）甲圖氣泡在上升過程中體積增大，所以是沸騰時的圖象；乙圖氣泡在上升過程中體積逐漸減小，所以是沸騰前的圖象；
（5）由圖丙知，溫度計的分度值為1℃，所以溫度計的示數(shù)為96℃．
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當溫度到達98℃時就不再升高了，所以溫度不變時即為沸點，此時吸熱溫度不變；
液體沸點隨氣壓增大而升高，水的沸點低于100℃，說明氣壓小于一個標準大氣壓；
（6）為了減少加熱所用時間，除了適當減少水量，還可以給燒杯加蓋，減少熱量的損失或適當提高水溫．
（7）觀察圖象可知，a升溫快、b升溫慢，在裝置相同的情況下，產生這種差異的原因只能說明兩次實驗中水的質量不同；
故答案為：（1）熱脹冷縮；水銀；（2）水蒸氣遇冷在溫度計的表面液化成小水珠；（3）B；（4）甲；（5）96；98；低于；（6）用熱水進行該實驗；（7）兩次實驗中水的質量不同．

點評 此題主要考查的是溫度計的構造和原理以及不同物質沸點的比較．主要考查學生應用物理知識解決實際問題的能力，同時考查了液體沸騰時的規(guī)律．這些都是該實驗中應該重點掌握的內容．