19 探究水沸腾前后温度变化的特点.
(1)小雨组装了如图甲所示的实验装置来探究水沸腾前后温度变化的特点,请你指出图甲中的一处错误:

(2)如图乙所示是实验中温度随加热时间变化的图像,由图像可知水沸腾过程中,温度
(3)若在水沸腾过程中加入一部分$20°\mathrm{C}$的水,则沸腾
(4)由图像推理可知,实验所在位置的大气压
(1)小雨组装了如图甲所示的实验装置来探究水沸腾前后温度变化的特点,请你指出图甲中的一处错误:
温度计的玻璃泡碰到了烧杯底
.(2)如图乙所示是实验中温度随加热时间变化的图像,由图像可知水沸腾过程中,温度
不变
.水的沸点是100 ℃
.(3)若在水沸腾过程中加入一部分$20°\mathrm{C}$的水,则沸腾
停止
(填“继续”或“停止”).第15 min后,撤去酒精灯,发现水沸腾停止,说明水沸腾需要不断吸热
.(4)由图像推理可知,实验所在位置的大气压
等于
(填“等于”“大于”或“小于”)一个标准大气压.若在位于青藏高原的学校实验室进行该实验,水的沸点将比$100°\mathrm{C}$低
(填“高”或“低”).答案
19.(1)温度计的玻璃泡碰到了烧杯底 (2)不变 100 ℃ (3)停止 吸热 (4)等于 低
解析
【分析】
逐个问题结合实验知识思考:
1. 图甲的错误需依据温度计正确使用规则判断:温度计玻璃泡要完全浸没在被测液体中,且不能接触容器底/壁,观察甲图可知温度计玻璃泡碰到烧杯底,这是错误。
2. 水沸腾的特点是持续吸热但温度不变,从乙图图像看,水加热到100℃后温度不再上升,说明沸腾时温度不变,此时温度为沸点。
3. 水沸腾的条件是达到沸点且持续吸热:沸腾时加20℃的水,水温会低于沸点,无法满足沸腾条件,所以沸腾停止;撤去酒精灯后水不能吸热,沸腾停止,说明沸腾需要持续吸热。
4. 标准大气压下水沸点为100℃,本实验沸点是100℃,说明气压等于标准大气压;大气压随海拔升高而降低,青藏高原海拔高气压低,沸点随气压降低而降低,所以沸点比100℃低。
【解析】
(1) 温度计使用要求:玻璃泡需全部浸入被测液体,且不接触容器底或壁。图甲中温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,这是错误。
(2) 由图乙可知,水在加热至100℃后,继续加热温度保持不变,因此水沸腾过程中温度不变,此时对应的温度为沸点,即100℃。
(3) 水沸腾需要达到沸点且持续吸热:沸腾时加入20℃的水,水的温度会低于沸点,无法满足沸腾条件,故沸腾停止;撤去酒精灯后,水无法继续吸热,沸腾停止,说明水沸腾需要不断吸热。
(4) 标准大气压下,水的沸点为100℃,本实验中水的沸点为100℃,说明实验所在位置的大气压等于一个标准大气压;大气压随海拔升高而减小,青藏高原海拔高,气压低,水的沸点随气压减小而降低,因此在青藏高原实验时,水的沸点比100℃低。
【答案】
(1) 温度计的玻璃泡碰到了烧杯底
(2) 不变;100 ℃
(3) 停止;吸热
(4) 等于;低
【知识点】
温度计的使用;水的沸腾特点;沸点与气压的关系
【点评】
本题围绕探究水沸腾的实验展开,考查温度计使用、沸腾特点、沸腾条件及沸点与气压的关系,是热学基础实验题,需结合实验装置和图像分析,难度适中。
【难度系数】
0.3
逐个问题结合实验知识思考:
1. 图甲的错误需依据温度计正确使用规则判断:温度计玻璃泡要完全浸没在被测液体中,且不能接触容器底/壁,观察甲图可知温度计玻璃泡碰到烧杯底,这是错误。
2. 水沸腾的特点是持续吸热但温度不变,从乙图图像看,水加热到100℃后温度不再上升,说明沸腾时温度不变,此时温度为沸点。
3. 水沸腾的条件是达到沸点且持续吸热:沸腾时加20℃的水,水温会低于沸点,无法满足沸腾条件,所以沸腾停止;撤去酒精灯后水不能吸热,沸腾停止,说明沸腾需要持续吸热。
4. 标准大气压下水沸点为100℃,本实验沸点是100℃,说明气压等于标准大气压;大气压随海拔升高而降低,青藏高原海拔高气压低,沸点随气压降低而降低,所以沸点比100℃低。
【解析】
(1) 温度计使用要求:玻璃泡需全部浸入被测液体,且不接触容器底或壁。图甲中温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,这是错误。
(2) 由图乙可知,水在加热至100℃后,继续加热温度保持不变,因此水沸腾过程中温度不变,此时对应的温度为沸点,即100℃。
(3) 水沸腾需要达到沸点且持续吸热:沸腾时加入20℃的水,水的温度会低于沸点,无法满足沸腾条件,故沸腾停止;撤去酒精灯后,水无法继续吸热,沸腾停止,说明水沸腾需要不断吸热。
(4) 标准大气压下,水的沸点为100℃,本实验中水的沸点为100℃,说明实验所在位置的大气压等于一个标准大气压;大气压随海拔升高而减小,青藏高原海拔高,气压低,水的沸点随气压减小而降低,因此在青藏高原实验时,水的沸点比100℃低。
【答案】
(1) 温度计的玻璃泡碰到了烧杯底
(2) 不变;100 ℃
(3) 停止;吸热
(4) 等于;低
【知识点】
温度计的使用;水的沸腾特点;沸点与气压的关系
【点评】
本题围绕探究水沸腾的实验展开,考查温度计使用、沸腾特点、沸腾条件及沸点与气压的关系,是热学基础实验题,需结合实验装置和图像分析,难度适中。
【难度系数】
0.3
20 小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2 min记录一次温度计的示数.

(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装如图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像.分析图像,请给小明提一条合理化建议:
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响.为了得出结论,他可以
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装如图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡
浸没在水中且不接触烧杯壁和底部
.(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为
99
℃;烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气放热
(填“吸热”或“放热”)后形成的.(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像.分析图像,请给小明提一条合理化建议:
提高水的初温,以缩短加热时间(或减少水的质量,以缩短加热时间;或增大酒精灯的火焰,以缩短加热时间;或在烧杯上方加盖纸板,以缩短加热时间)
.(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响.为了得出结论,他可以
同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点(或测量出此时气压并查出此气压下水的沸点,与茶水的沸点比较)
.答案
20.(1)浸没在水中且不接触烧杯壁和底部 (2)99 放热 (3)提高水的初温,以缩短加热时间(或减少水的质量,以缩短加热时间;或增大酒精灯的火焰,以缩短加热时间;或在烧杯上方加盖纸板,以缩短加热时间) (4)同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点(或测量出此时气压并查出此气压下水的沸点,与茶水的沸点比较)
解析
【分析】
本题围绕水的沸腾实验展开,需结合温度计使用规则、沸点读数、物态变化、实验设计等知识点逐一分析:
1. 第(1)问:温度计测量液体温度时,需保证玻璃泡与被测液体充分接触且不接触容器,才能准确测温,对应装置组装的要求;
2. 第(2)问:温度计读数需先看分度值,再确定示数;“白气”是液化现象,液化伴随放热;
3. 第(3)问:从温度随时间变化图像可知加热时间较长,需结合缩短加热时间的常见措施提建议;
4. 第(4)问:探究茶叶对沸点的影响,需设置对照组,控制变量进行对比实验,或结合气压对沸点的影响分析。
【解析】
(1) 温度计正确使用要求:测量液体温度时,玻璃泡要全部浸没在被测液体中,且不能接触烧杯壁或底部,这样才能准确测量水的温度,因此组装装置的另一目的是让温度计的玻璃泡浸没在水中且不接触烧杯壁和底部。
(2) 图乙温度计的分度值为1℃,液柱对应刻度为99℃,故水的沸点为99℃;烧杯上方的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化过程需要放热。
(3) 由图丙可知,水从20℃加热到沸腾用时20min,加热时间较长,可通过提高水的初温、减少水的质量、增大酒精灯火焰、给烧杯加盖减少热量散失等方式缩短加热时间,任选一条合理建议即可。
(4) 要探究茶叶对水沸点的影响,需控制其他变量相同,设置对照组:取相同质量、相同初温的水,不加入茶叶,进行相同的沸腾实验,测量其沸点,与加入茶叶的水的沸点对比;或测量实验时的气压,查出该气压下纯水的沸点,再与茶水的沸点比较,从而得出结论。
【答案】
(1)浸没在水中且不接触烧杯壁和底部
(2)99;放热
(3)提高水的初温,以缩短加热时间(或减少水的质量,以缩短加热时间;或增大酒精灯的火焰,以缩短加热时间;或在烧杯上方加盖纸板,以缩短加热时间)
(4)同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点(或测量出此时气压并查出此气压下水的沸点,与茶水的沸点比较)
【知识点】
温度计的使用;水的沸腾实验;液化现象;实验探究的控制变量法
【点评】
本题是热学基础实验题,围绕水的沸腾实验考查核心知识点,既注重实验操作细节,又考查实验设计的对比思想,能有效检验学生对热学实验的掌握程度。
【难度系数】
0.5
本题围绕水的沸腾实验展开,需结合温度计使用规则、沸点读数、物态变化、实验设计等知识点逐一分析:
1. 第(1)问:温度计测量液体温度时,需保证玻璃泡与被测液体充分接触且不接触容器,才能准确测温,对应装置组装的要求;
2. 第(2)问:温度计读数需先看分度值,再确定示数;“白气”是液化现象,液化伴随放热;
3. 第(3)问:从温度随时间变化图像可知加热时间较长,需结合缩短加热时间的常见措施提建议;
4. 第(4)问:探究茶叶对沸点的影响,需设置对照组,控制变量进行对比实验,或结合气压对沸点的影响分析。
【解析】
(1) 温度计正确使用要求:测量液体温度时,玻璃泡要全部浸没在被测液体中,且不能接触烧杯壁或底部,这样才能准确测量水的温度,因此组装装置的另一目的是让温度计的玻璃泡浸没在水中且不接触烧杯壁和底部。
(2) 图乙温度计的分度值为1℃,液柱对应刻度为99℃,故水的沸点为99℃;烧杯上方的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化过程需要放热。
(3) 由图丙可知,水从20℃加热到沸腾用时20min,加热时间较长,可通过提高水的初温、减少水的质量、增大酒精灯火焰、给烧杯加盖减少热量散失等方式缩短加热时间,任选一条合理建议即可。
(4) 要探究茶叶对水沸点的影响,需控制其他变量相同,设置对照组:取相同质量、相同初温的水,不加入茶叶,进行相同的沸腾实验,测量其沸点,与加入茶叶的水的沸点对比;或测量实验时的气压,查出该气压下纯水的沸点,再与茶水的沸点比较,从而得出结论。
【答案】
(1)浸没在水中且不接触烧杯壁和底部
(2)99;放热
(3)提高水的初温,以缩短加热时间(或减少水的质量,以缩短加热时间;或增大酒精灯的火焰,以缩短加热时间;或在烧杯上方加盖纸板,以缩短加热时间)
(4)同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点(或测量出此时气压并查出此气压下水的沸点,与茶水的沸点比较)
【知识点】
温度计的使用;水的沸腾实验;液化现象;实验探究的控制变量法
【点评】
本题是热学基础实验题,围绕水的沸腾实验考查核心知识点,既注重实验操作细节,又考查实验设计的对比思想,能有效检验学生对热学实验的掌握程度。
【难度系数】
0.5
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