例3 在"探究水沸腾时温度变化的特点"实验时,两组同学从甲、乙两图所示的实验装置中各选一套来完成-|||-实验.例3 在"探究水沸腾时温度变化的特点"实验时,两组同学从甲、乙两图所示的实验装置中各选一套来完成-|||-实验.例3 在"探究水沸腾时温度变化的特点"实验时,两组同学从甲、乙两图所示的实验装置中各选一套来完成-|||-实验.例3 在"探究水沸腾时温度变化的特点"实验时,两组同学从甲、乙两图所示的实验装置中各选一套来完成-|||-实验.例3 在"探究水沸腾时温度变化的特点"实验时,两组同学从甲、乙两图所示的实验装置中各选一套来完成-|||-实验.
题目解答
答案
解析
本题全面考查“探究水沸腾时温度变化的特点”实验的各个环节，涉及实验器材选择、操作规范、数据处理、图像分析及相关物态变化知识。
(1)温度计选择与使用
实验需测量水的沸点（标准大气压下100℃），酒精沸点为78℃，低于水的沸点，会沸腾导致温度计损坏，故选用水银温度计。温度计玻璃泡不能碰容器底和侧壁，需完全浸没在水中以准确测量水温。
(2)实验器材组装
自下而上组装器材可确保用酒精灯外焰加热（外焰温度最高），提高效率。确定铁圈高度时需点燃酒精灯，根据外焰高度调整，故需要点燃酒精灯。
(3)测量工具
实验需测量温度和时间，除温度计较，还需秒表（计时工具）记录加热时间。
(4)温度计读数
读数时视线应与温度计液柱上表面相平，避免视差误差。
(5)温度计示数
图丙中温度计分度值为2℃，液柱对应80℃+2℃×2=84℃。
(6)沸点与气压关系
水的沸点随气压升高而升高，图像a沸点更高，对应气压更大，结论：气压越大，沸点越高。
(7)沸腾前后气泡变化
沸腾时，水中产生大量气泡，上升过程中因水温均匀（均为沸点），水蒸气不断汇入，气泡变大（图A）；温度计示数不变，气泡内气体为水蒸气。沸腾前，气泡上升时遇冷液化，体积变小。
(8)数据与图像分析
① 表中数据显示，水沸腾后温度保持98℃不变，说明水沸腾时吸热但温度不变；98℃低于1标准大气压（100℃），故当地气压小于标准大气压。② 图像需准确描绘温度随时间的变化，沸腾后保持水平。
(9)图像差异原因
图5中甲、乙图线差异源于水的初始温度不同（初始温度高则升温快）。
(10)加热效率与生活应用
a、b图线差异：若质量相同，b组火焰小则升温慢（选B）。水沸腾后保持小火即可维持沸腾，节省能源，故妈妈炖鸡时调为小火。
(11)不同液体加热对比
① 甲为150g水，质量小于丙（200g水），升温更快，对应b；乙为200g色拉油（比热容小于水），升温最快，对应a。② 丙冷却时，温度下降先快后慢（温差大散热快），对应d。
(12)缩短加热时间方法
可提高水的初始温度（用温水）、减少水的质量、加大火力等。
(13)“白气”形成
“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水珠。
(14)沸腾延续原因
撤去酒精灯后，石棉网余温高于水的沸点，水继续吸热，故沸腾一小会儿。
(15)试管中液体沸腾判断
烧杯中水沸腾后温度保持100℃，试管中水达到沸点但无法继续吸热（与烧杯水温相同），不沸腾；煤油沸点90℃，低于100℃，能继续吸热，沸腾。故D正确。
(16)沸点与气压关系应用
浇冷水时，瓶内水蒸气液化，气压降低，沸点降低，水再次沸腾；抽气也可降低气压，使水重新沸腾。
(17)汽化与热量计算
① 水沸腾是汽化现象。② 图10乙中A到B温度变化：98℃-88℃=10℃，吸热$Q=cmΔt=4.2×10³J/(kg·℃)×0.1kg×10℃=4.2×10³J$？（注：原答案1.68×10³J可能对应温度差4℃，需以实际图为准）；由$Q=I²Rt$得$I=\sqrt{Q/Rt}$，若t=8min=480s，$I=\sqrt{4200J/(56Ω×480s)}≈0.4A$？（原答案0.5A可能对应不同时间，需以题目数据为准）。