Question

小明所在的小組在做“觀察水的沸騰”試驗中
（1）根據下表他們應選用測溫物質為________的溫度計，理由是________

測溫物質	凝固點/℃	沸點/℃
水銀	-39	357
酒精	-117	78

（2）實驗中他們用如圖甲所示裝置給水加熱，當水溫達到90℃時，他們每隔一分鐘記錄一次水的溫度，直至沸騰一段時間，并仔細觀察此過程實驗現象：沸騰前，水的溫度不斷________，水中的氣泡在上升過程中體積逐漸________，還未到達液面就消失了；沸騰后，水的溫度________，同時水中的氣泡在上升過程中體積逐漸________，一直上升到液面而破裂，實驗記錄的數據如下表所示：

時間/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	…
溫度/℃	90	92	94	96	98	98	98	98	98	98	…

（3）請你根據記錄的實驗數據在圖乙中作出水的隨時間的變化圖象．
（4）分析可知，水的沸點為________℃；液體沸騰的特點是________．

Answer 1

解：（1）由表格數據知，水的沸點是98℃，水銀的凝固點是-39℃，沸點是357℃，水的沸點是98℃，被測物體溫度在水銀的沸點和凝固點之間，所以測量沸水的溫度可以采用水銀溫度計；酒精的凝固點是-117℃，沸點是78℃，水的沸點是98℃，被測物體溫度高于酒精的沸點，當水沸騰時，酒精早已經變成氣態，不能根據液體熱脹冷縮的性質進行工作，所以測量沸水的溫度不能采用酒精溫度計．
（2）①沸騰前水吸收熱量，水的溫度不斷升高；沸騰后水不斷吸收熱量，水的溫度保持不變．
②水沸騰之前，水下層的溫度高于上層的水溫，氣泡上升過程中，氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水，氣泡變小；水沸騰時，整個容器中水溫相同，水內部不停的汽化，產生大量的水蒸氣進入氣泡，氣泡變大．
（3）在時間和溫度圖象上描出（0，90）（1，92）（2，94）（3，96）（4，98）（5，98）（6，98）（7，98）（8，98）（9，98）各點，用光滑的曲線連接起來，如圖．

（4）由圖象知，水在第4min開始沸騰，沸騰時，不斷吸收熱量，溫度保持98℃不變，所以此時水的沸點是98℃．
故答案為：（1）水銀；沸水的溫度是98℃，被測物體的溫度在溫度計工作物質的沸點和凝固點之間，能根據液體熱脹冷縮的性質進行工作；
（2）升高；變小；保持不變；變大；
（3）如上圖；
（4）98；不斷吸收熱量，溫度保持不變．
分析：（1）液體溫度計是根據液體熱脹冷縮的性質工作的，被測量物體的溫度一定要在溫度計工作物質的沸點和凝固點之間．
（2）①液體沸騰前不斷吸收熱量，溫度不斷升高；液體沸騰時不斷吸收熱量，溫度保持不變．
②水沸騰之前，水下層的溫度高于上層的水溫，氣泡上升過程中，氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水，氣泡變小；水沸騰時，整個容器中水溫相同，水內部不停的汽化，產生大量的水蒸氣進入氣泡，氣泡變大．
（3）利用數學描點法描出時間和溫度的對應點，然后用光滑的曲線連接起來．
（4）液體沸騰時，不斷吸收熱量，溫度保持不變，這個不變的溫度的液體的沸點．
點評：水沸騰實驗是初中物理熱學中重要的使用，本題通過水的沸騰實驗考查了沸點、沸騰特點、水沸騰前后氣泡上升過程中氣泡大小的變化等等，并且利用數學描點法描出時間和溫度圖象，體現了學科間的整合．