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实验3 探究水沸腾时温度变化的特点

【设计与进行实验】
1.主要实验器材：温度计、停表、烧杯、酒精灯、硬纸板等；
2.器材组装顺序：自下而上：
3.温度计的原理、使用和读数；
4.硬纸板：减少热量损失，缩短加热时间；

【分析数据和现象，总结结论】
5.通过气泡的变化判断液体所处的状态：气泡沸腾前只有少量，且气泡在上升过程中逐渐变小（如图A），沸腾时有大量的气泡，且气泡在上升的过程中逐渐变大（如图B）；
6.温度-时间曲线图的分析与绘制：判断沸点、沸腾时间等；
7.表格数据分析：找错误数据、判断沸点、沸腾时间等；
【交流与讨论】
8.缩短加热时间的方法：①用初温较高的水；②减少水的质量；③加带孔的纸盖；④调大酒精灯火焰。
9.验证水沸腾过程中持续吸热的方法：停止加热，观察水能否继续吸热；
10.水沸腾的条件：达到沸点，继续吸热；
11.水沸腾时的特点：持续吸热，温度不变；
12.烧杯口处产生“白气”的原因 ：水蒸气遇冷液化形成的小水珠；
13.沸点与气压的关系：
（1）水的沸点低于100℃的原因：当地大气压低于一个标准大气压；
（2）水的沸点高于100℃的原因：杯口盖密封较严，导致烧杯内的气压高于一个标准大气压；
（3）将装有刚停止沸腾的水的烧瓶倒置，浇上冷水，水又重新沸腾：浇冷水，温度降低，瓶内气压降低，导致水的沸点降低；
14.撤去酒精灯，水未立即停止沸腾的原因：石棉网温度高于水的沸点，水会继续吸热；
15.100℃的水蒸气比100℃的水烫伤更严重：因为水蒸气液化要放热；
16.改变液体内能的方式：热传递；
17.水温度上升不是直线的原因：随着水温的升高，散热越来越来快，所以水温升高速度变慢；
18.若增加水量，水的沸点不变，沸腾时间延长，如图乙所示。
实验结论：水沸腾时，持续吸热，温度保持不变。

【例1】某实验小组的同学们在实验室做“探究水沸腾时温度的变化特点”实验.

图1 图2
（1）实验装置如图1所示，在组装过程中需要先固定的是 B （选填“A”或“B”）的位置.
（2）某同学在实验中记录的实验数据如表所示，其中1 min时温度计的示数如图2所示，此时水的温度是 92 ℃.

（3）分析表格中的数据可知水的沸点是 98 ℃，此时当地的气压 小于 （选填“大于”“小于”或“等于”）1个标准大气压.
（4）请根据表中的数据在图3中画出水加热至沸腾过程中温度随时间的变化图像.

图3
（5）由实验数据可知，水沸腾时，继续加热，水的温度 不变 .
（6）细心的同学们发现水沸腾时，烧杯上方出现了“白气”，“白气”是 水蒸气液化 形成的；请推测被水蒸气烫伤比被相同温度的水烫伤严重的原因： 水蒸气在液化成水时放出热量
（7）实验中，水沸腾时的现象应与图4中的 b 图一致.

图4 图5
（8）如图5所示是小明在实验过程中的操作图，老师发现他在实验过程中存在一些错误，请你指出他的错误之处：① 温度计的玻璃泡碰到容器底 ；② 读取温度计的示数时,视线未与温度计液柱的液面相平
（9）如图6所示是甲、乙两位同学在实验过程中绘制的水的温度随时间变化的图像，由图像知，乙同学将水加热至沸腾的时间明显较长，原因可能是 乙同学所用水的质量比甲同学的大(或乙同学在实验时未给烧杯加盖子) .

图6
（10）若用水浴法给试管中的水加热，则试管中的水 不能 （选填“能”或“不能”）沸腾，原因是 试管内的水达到沸点后无法继续吸热 .
（11）在实验结束后，有同学发现撤掉酒精灯后，水不会立刻停止沸腾，原因是 石棉网的温度高于水的沸点,水可以继续吸热 .
（12）通过对本实验的学习，同学们终于明白妈妈在炖汤时，在汤沸腾后总是 调为小火 （选填“保持大火”或“调为小火”）的道理.
【例2】（1）在图1的实验装置中除了硬纸板上没有一个小孔外，还有两处错误，请你指出错误之处：
① 视线没有与温度计液柱表面相平　 ；
② 温度计的玻璃泡碰到烧杯底部　 ．

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