(物態(tài)變化) 3-5 探究液體沸騰實(shí)驗(yàn)問題-2021屆九年級(jí)物理中考復(fù)習(xí)專題講義

微專題3-5探究液體沸騰實(shí)驗(yàn)問題知識(shí)·解讀本實(shí)驗(yàn)在初中物理實(shí)驗(yàn)中占有重要地位，也是中考經(jīng)常出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)題。解題時(shí)，要把握以下幾點(diǎn)：（1）知道水沸騰的條件是達(dá)到沸點(diǎn)，繼續(xù)吸熱；（2）知道水沸騰前氣泡上升越來越小，沸騰時(shí)氣泡上升越來越大，至液面破裂；（3）知道裝置的安裝順序是自下而上；（4）知道使水盡快沸騰的方法：①加水要適量，盡量少些；②在燒杯中加水；③適當(dāng)加大酒精燈的火焰；④沸騰前加熱過程中，可在燒杯上加蓋；（5）知道氣壓與沸點(diǎn)的關(guān)系是氣壓越高，沸點(diǎn)越高。典例·解讀例1、在“探究水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中。(1)安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)應(yīng)按照________(選填“自上而下”或“自下而上”)的順序進(jìn)行。(2)水沸騰時(shí)，準(zhǔn)確測(cè)量的溫度計(jì)示數(shù)如圖甲所示，則水的沸點(diǎn)為________℃，當(dāng)時(shí)的大氣壓________(選填“高于”“等于”或“低于”)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。(3)a、b兩組同學(xué)繪制的溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，由圖象可得：水在沸騰過程中需要________熱量，溫度________。通過圖象可知，b組加熱到沸騰所用時(shí)間較長(zhǎng)，請(qǐng)寫出一個(gè)可能原因：_________________________?！敬鸢浮俊敬鸢浮?1)自下而上(2)98低于(3)吸收保持不變水的質(zhì)量較大或酒精燈火焰較小【解析】(1)安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，由于要考慮到酒精燈的高度及溫度計(jì)的液泡都要浸沒在水中，所以應(yīng)自下而上進(jìn)行安裝。(2)從溫度計(jì)的示數(shù)可讀出此時(shí)液面停在98的位置處，而標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度為100℃，所以此時(shí)的氣壓比標(biāo)準(zhǔn)大氣壓要低。(3)從圖乙中可看出當(dāng)水沸騰時(shí)，雖然吸收了熱量，但溫度卻保持不變；從圖中的a、b兩圖線可看出它們的沸點(diǎn)一致，只是到達(dá)沸點(diǎn)的時(shí)間不同，所以可能是水的質(zhì)量不同或酒精燈的火焰不一致。例2、某小組在做“探究水的沸騰”實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。(1)圖甲中A、B、C三種讀溫度計(jì)示數(shù)的方法正確的是______________；圖乙中，表示水在沸騰時(shí)的現(xiàn)象是其中的____________(選填“左”或“右”)圖。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，作出了水的溫度隨時(shí)間變化的圖象，如圖丙所示，由圖象可知，在當(dāng)時(shí)條件下，水的沸點(diǎn)是________℃，說明此時(shí)的大氣壓________________(選填“大于”“等于”或“小于”)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。(3)為了說明水沸騰過程中是否需要吸熱，應(yīng)______________，觀察水是否繼續(xù)沸騰。(4)水沸騰時(shí)，杯口附近出現(xiàn)大量“白氣”，“白氣”是水蒸氣遇冷______________________(填物態(tài)變化名稱)形成的。【答案】【答案】(1)B左(2)99小于(3)停止加熱(4)液化【解析】本題考查水的沸騰實(shí)驗(yàn)。(1)溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)，視線要與液柱的上表面保持水平，故A、C錯(cuò)誤，B正確；由圖乙知，左圖氣泡在上升過程中體積逐漸變大，是沸騰時(shí)的圖象，右圖中氣泡在上升過程中體積逐漸變小，是沸騰前的圖象；(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，水在沸騰過程中，吸熱溫度保持不變，水沸騰時(shí)的溫度是99℃，所以水的沸點(diǎn)是99℃。由于沸點(diǎn)小于100℃，所以此時(shí)的氣壓小于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；(3)為了說明水沸騰過程中是否需要吸熱，應(yīng)停止加熱，觀察水是否繼續(xù)沸騰；(4)水沸騰時(shí)，燒杯口上方有大量的“白氣”產(chǎn)生，這主要是水蒸氣液化形成的?！緫?yīng)考關(guān)鍵】【應(yīng)考關(guān)鍵】1.探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律：(1)加熱方法：利用水浴法加熱，使固體受熱均勻。(2)圖象分析：加熱時(shí)，有一段時(shí)間溫度不變的固體為晶體，對(duì)應(yīng)的溫度為熔點(diǎn)。(3)狀態(tài)確定：低于熔點(diǎn)時(shí)為固態(tài)，高于熔點(diǎn)時(shí)為液態(tài)，等于熔點(diǎn)時(shí)為固液共存態(tài)。2.探究水的沸騰：(1)記住沸騰前后氣泡的區(qū)別：沸騰前，氣泡上升過程中不斷減小，且氣泡的總量較少；沸騰后，氣泡上升過程中不斷增大，且氣泡總量較多。(2)水沸騰時(shí)，繼續(xù)加熱，溫度保持不變，此溫度即為水的沸點(diǎn)。(3)決定加熱至沸騰所需時(shí)間的三個(gè)因素：水質(zhì)量的多少、水的初溫、火焰的大小。(4)水的沸點(diǎn)并不一定是100℃，它與水面上方的氣壓有關(guān)。水面上方的氣壓越低，沸點(diǎn)越低。培優(yōu)·訓(xùn)練1、關(guān)于“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)，以下描述中正確的是（）A.開始加熱時(shí)，水中就有大量氣泡產(chǎn)生B.沸騰時(shí)，氣泡在上升過程中體積逐漸變大C.沸騰時(shí)，水的溫度不斷升高2、小明在實(shí)驗(yàn)室探究“水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，該裝置中有一處明顯錯(cuò)誤是：______________________。（2）另外兩組同學(xué)選用相同的實(shí)驗(yàn)裝置完成該實(shí)驗(yàn)，他們分別繪制了溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，得到a、b兩個(gè)不同圖象的原因可能是____________。（3）如表是實(shí)驗(yàn)過程中不同時(shí)刻的溫度記錄，小明由于粗心大意記錯(cuò)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是第______min時(shí)水的溫度，你這樣判斷的依據(jù)是____________________________________。時(shí)間/min…891011121314…溫度/℃…96979898959898…（4）改正數(shù)據(jù)后，小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷出實(shí)驗(yàn)室內(nèi)水的沸點(diǎn)，那么在當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，99℃的水將處于______態(tài)。（5）溫度計(jì)剛放入熱水時(shí)，表面變得模糊，看不清示數(shù)，是由于水蒸氣在溫度較低的溫度計(jì)表面成小水珠______造成的。3、在做“觀察水沸騰”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙三組同學(xué)分別從圖中的A、B兩套器材中任選一套來完成實(shí)驗(yàn)：（實(shí)驗(yàn)室已準(zhǔn)備多套A、B裝置）（1）甲組同學(xué)發(fā)現(xiàn)所測(cè)水的沸點(diǎn)高于100℃，他們選擇的是______（填“A”或“B”）套裝置。（2）乙、丙兩組同學(xué)雖然選用的實(shí)驗(yàn)裝置相同，但水開始沸騰的時(shí)刻不同，他們繪制的沸騰圖象如圖C所示：a、b兩種圖象不同的原因是水的______不同。（3）通過分析圖象C，歸納出水沸騰的特點(diǎn)是：①____________

②____________

。（4）小天發(fā)現(xiàn)水在沸騰過程中，產(chǎn)生的氣泡體積在上升過程中______（選填“變大”“變小”或“不變”）。4、在“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組觀察到水沸騰前和沸騰時(shí)水中氣泡的上升情況如下圖所示，（1）圖中是水在沸騰時(shí)的情況．實(shí)驗(yàn)過程中記錄_____的數(shù)據(jù)如表所示：（2）從記錄數(shù)據(jù)可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：水沸騰時(shí)的溫度是_____℃．時(shí)間t/min…4567891011…溫度t/℃…9091939798989898…（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知水的沸點(diǎn)與水中標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)100℃相比有明顯的差異，如果測(cè)量方法正確，你認(rèn)為造成差異的原因可能是_________________________．（4）實(shí)驗(yàn)中水加熱時(shí)間過長(zhǎng)，其原因可能是_______________．（寫出一種即可）

探究液體沸騰實(shí)驗(yàn)問題例1、【答案】(1)自下而上(2)98低于(3)吸收保持不變水的質(zhì)量較大或酒精燈火焰較小【解析】(1)安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，由于要考慮到酒精燈的高度及溫度計(jì)的液泡都要浸沒在水中，所以應(yīng)自下而上進(jìn)行安裝。(2)從溫度計(jì)的示數(shù)可讀出此時(shí)液面停在98的位置處，而標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度為100℃，所以此時(shí)的氣壓比標(biāo)準(zhǔn)大氣壓要低。(3)從圖乙中可看出當(dāng)水沸騰時(shí)，雖然吸收了熱量，但溫度卻保持不變；從圖中的a、b兩圖線可看出它們的沸點(diǎn)一致，只是到達(dá)沸點(diǎn)的時(shí)間不同，所以可能是水的質(zhì)量不同或酒精燈的火焰不一致。例2、【答案】(1)B左(2)99小于(3)停止加熱(4)液化【解析】本題考查水的沸騰實(shí)驗(yàn)。(1)溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)，視線要與液柱的上表面保持水平，故A、C錯(cuò)誤，B正確；由圖乙知，左圖氣泡在上升過程中體積逐漸變大，是沸騰時(shí)的圖象，右圖中氣泡在上升過程中體積逐漸變小，是沸騰前的圖象；(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，水在沸騰過程中，吸熱溫度保持不變，水沸騰時(shí)的溫度是99℃，所以水的沸點(diǎn)是99℃。由于沸點(diǎn)小于100℃，所以此時(shí)的氣壓小于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；(3)為了說明水沸騰過程中是否需要吸熱，應(yīng)停止加熱，觀察水是否繼續(xù)沸騰；(4)水沸騰時(shí)，燒杯口上方有大量的“白氣”產(chǎn)生，