初中物理中考复习 专题05 探究水的沸腾的实验题（解析版）

专题05 探究水的沸腾的实验题

探究“水的沸腾"实验需要学通的基础知识

1.安装装置时，应按照由下至上的顺序。

2.甲乙两个小组同时做此实验，结果甲组队员发现所用时间比乙组长，请你提出改进意见。

a减少水的质量   b提升水的初温  c加盖子

3．水沸腾前，烧杯内上升的气泡是由大变小的；

水沸腾时，烧杯内上升的气泡由小变大，因为上升过程中，水对气泡压强变小。

4.在水沸腾过程中，水持续吸热，但温度不变。内能增加（此处和晶体熔化过程相同）

5.按图9所示的装置给水加热至沸腾。实验记录的数据如表格所示。

(1)从表格中的数据可以看出水的沸点点是_100℃  

(2)若第6分钟末移去酒精灯，立即观察温度计的示数，将会看到温度计的示数不变。

(3)烧杯的纸盖上留有两个小孔，穿过温度计的那个孔作用：固定温度计。另外一个孔的作用是使水面上方大气压强与外界相同，使水的沸点测量值更准确；若不留小孔对实验结果产生的影响是如果没有小孔，会使里面气压增大，测出的水的沸点偏高。

6.如果实验过程中，温度计碰到容器底，会导致测量值偏大。

7．石棉网的作用：时烧杯受热均匀。

8．撤去酒精灯，水依然沸腾原因是：石棉网温度较高，水会继续吸热。

9．沸点不是100℃的原因：1、当地大气压低于一标准大气压。2、杯口的盖封闭较严，导致气压大于一标准大气压。

【例题1】小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点．当水温接近90℃时每隔0.5min记录一次温度，并绘制出如图乙所示的水温与时间关系的图像．

（1）小明对甲图的温度计测水温的实验操作过程，其中正确的是（   ）

（2）实验时，当看到水中有大量气泡不断上升、变大或，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中，就表明水沸腾了．

（3）分析图乙可知，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，最有可能的原因是           ．

（4）小明在第9分钟撤掉酒精灯后，发现有一段时间水温依然保持不变．如图乙所示，这段时间内烧杯底部的温度高于杯内水的温度，原因是水沸腾时温度保持不变，且需要____热量．

（5）为了缩短加热时间，可以采取在烧杯上面加盖，加火等措施，烧杯上面加纸板盖的目

的就是                ．

【答案】（1）C （3）小华所用水的质量大（4）吸收．（5）减少散热。

【解析】（1）用温度计测液体温度时，温度计不要贴近容器壁；温度计要插入液体里；视线要和测温物质上表面相平。图C正确。

（2）气泡不断上升，受到压强减小，气泡变大。

（3）水多，质量大。

（4）只要水沸腾没说明水就在吸热。

（5）烧杯上面加纸板盖的目的就是减少散热．

【例题2】（2019贵州黔东南）小明用如图1所示的实验装置探究水沸腾的特点。

（1）请指出图1中的操作错误：　   　。

（2）如图2是根据实验数据画出的水温度随时间变化的图线。由图可知，水沸腾时的特点是：水继续吸热，温度　   　。

（3）为说明水在沸腾过程中是否需要吸热，应　   　，观察水是否继续沸腾。

（4）小明再次实验时为节省加热时间，减少了水的质量，请在图2中画出大致能体现这项措施的图线。

【答案】（1）温度计的玻璃泡碰到容器壁；（2）不变；（3）停止加热；（4）见解析图。

【解析】（1）由图1可知，温度计的玻璃泡碰到容器壁，会使测量结果不准确；

（2）由图2可知，水沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变；

（3）水沸腾后，若撤去加热源，则水不再吸收热量，也就不能维持沸腾状态，所以应停止加热，观察水是否能够继续沸腾；

（4）发现从开始加热到沸腾的这段时间过长；故为了缩短实验的时间，可以采取的措施是：

①减小水的质量；②提高水的初温；

原来是10min开始沸腾，当减小水的质量后，在10min之前就开始沸腾，如图所示：

【例题3】（2020湖北荆门）科学探究是物理学科的重要组成部分。如下是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。

(1)图甲是某小组同学组装的实验装置，安装温度计时玻璃泡接触到烧杯底部，此时应适当将______（选填“A处向上”或“B处向下”）进行调整；

(2)实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了______；

(3)图乙、丙是朵朵同学在实验中观察到的两种不同的实验现象，其中图______是水沸腾时的情况；

(4)根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系如图丁所示。分析该图除可知水的沸点外，还可知水沸腾时的特点是______。

【答案】  (1) A处向上(2) 减少从加热至沸腾的时间  (3) 乙  (4) 继续吸热，温度不变

【解析】(1)由于温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，需要将温度计向上调整，即将A处向上调整。

(2)实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样可以提高水的初温，缩短加热至沸腾所用的时间。

(3)水在沸腾前，气泡从下往上逐渐变小，沸腾时，气泡从下往上逐渐变大，图乙是沸腾时的情况。

(4)由图可知，水在沸腾过程中，继续吸热，温度不变。

1.（2020长春）如图甲所示是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。图丙中的a是根据实验数据绘制的温度与时间关系的图像。

(1)图乙中温度计的示数是______℃；

(2)由图像a可知，当地大气压______标准大气压（选填“高于”、“等于”或“低于”）；

(3)由图像a可知，水沸腾过程中，持续吸热，温度______；

(4)如果只提高水的初温，重新实验并绘制的图像应为图丙中的______（选填“b”或“c”）。

【答案】 (1) 71  (2) 低于   (3) 不变   (4) c

【解析】(1)由图甲可知，温度计的分度值是1℃，温度计的示数是71℃。

(2)1标准大气压下水的沸点是100℃，由图像a可知，水的沸点是98℃，沸点随气压的减小而降低，这说明当地的大气压低于标准大气压。

(3)由图像a可知，水沸腾过程中，不断吸收热量，温度不变。

(4)只提高水的初温，大气压不变，水的沸点不变，会使水的温度上升变快，即加热时间变短，图线c符合题意。

2.（2020广东省）为了“探究水沸腾时温度变化的特点”取0.2kg水进行实验。

(1)如题图甲所示实验装置的组装顺序应为______（选填 “自下而上”或“自上而下”）；

(2)根据下表中的实验数据，在图乙中画出水的温度随时间变化的图象______；

(3)根据以上实验数据可知，水的沸点为______℃。为提高水的沸点，换用火力更大的酒精灯加热，这种做法______（选填“可行”或“不可行”）；

(4)假如酒精灯均匀放热，且释放的热量全部被水吸收，忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗，从第5 min起1分钟内水吸收的热量是______J。 []

【答案】 (1)自下而上  (2)     (3) 99     不可行    (4)

【解析】(1)用酒精灯给物质加热时，应用外焰加热，故应固定酒精灯的位置，再固定烧杯的位置，最后调整温度计的位置，故实验装置的组装顺序应为自下而上。

(2)根据表中数据，分别描出水在相应时段内的温度，最后线将各点连接起来，如下图所示。

(3)由液体沸腾时的特点知，水在沸腾过程中，继续从外界吸收热量，但温度保持不变，故水的沸点为99℃。

液体的沸点与液体的种类和气压有关，与火力大小无关，故为提高水的沸点，换用火力更大的酒精灯加热，这种做法不可行。

(4)因酒精灯均匀放热，且释放的热量全部被水吸收，忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗，则酒精灯每分钟放出的热量为

则从第5 min起1分钟内水吸收的热量是。

3.（2020南京）如图甲所示，用100g初温为90℃的水做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。

(1)加热一段时间后，温度计示数如图乙所示，为______℃，这段时间内水吸收的热量为______J；[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

(2)继续实验，观察到水刚开始沸腾，接下来的操作是：______（选填“继续”或“停止”，下同）加热，______记录温度计示数。分析数据，完成实验。

【答案】 (1) 95    2.1×103    (2) 继续    继续

【解析】(1)由图乙可知，温度计的分度值是1℃，温度计的示数是95℃。

这段时间内水吸收的热量

Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(95℃-90℃)=2.1×103J

(2)要探究水沸腾时温度变化的特点，在观察到水刚开始沸腾时，需要继续对水加热，并继续记录温度计示数，分析数据。

4．（2020湖南衡阳）小李同学为进一步探究液体沸腾规律，设计了如图所示的实验装置。烧杯与试管内分别装入适量的水，甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度。

（1）安装该实验装置的顺序是　   　（选填“自上而下”或“自下而上”）。

（2）点燃酒精灯时，打开灯帽，可闻到淡淡的酒精味，这是　   　现象，说明液态酒精发生　   　（填物态变化名称）。

（3）当甲温度计的示数达到99℃时，烧杯中的水开始沸腾，说明当时大气压可能　   　（选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压。

（4）当乙温度计示数达到99℃后，示数保持不变，但试管中的水始终没有沸腾，其原因是　   　。

（5）当小李同学在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明加入食盐后水的沸点　   　（选填“升高”、“降低”或“不变”）。

【答案】（1）自下而上；（2）扩散；汽化；（3）低于；（4）试管的水达到沸点后不能继续吸热；（5）升高。

【解析】（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度；故安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行；

（2）打开酒精灯帽，可闻到淡淡的酒精味，是酒精分子不停地做无规则运动扩散到空气中；

液态酒精中分子进入空气中变为气态，这个过程是汽化；

（3）水的沸点跟气压有关，实验中测出的水的沸点小于100℃，说明当时的大气压低于1个标准大气压；

（4）当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后，烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热，能够沸腾。由于温度相同，试管中的水无法从烧杯的水中继续吸热，因此试管中的水最终不会沸腾；

（5）在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明烧杯中水的沸点高于99℃，即加入食盐后，水的沸点升高。

5．（2020江苏淮安）在“观察水的沸腾”实验中，当温度上升到88℃后，每隔1min读一次温度计的示数，直到水沸腾一段时间后停止读数，测得的实验数据如下表所示：

（1）2min时温度计的示数如图甲所示，此时温度计的示数是　  　℃。

（2）根据表格中的数据，在如图乙的方格纸上画出水的温度T随时间变化的图象。

（3）在5min到8min时间内，要用酒精灯持续加热保持水沸，撤去酒精灯后水很快停止沸腾，这说明水沸腾时需要　  　热量。

（4）从图象可以看出：实验中水的沸点是　  　℃，水在沸腾过程中温度　  　。

【答案】（1）92；（2）见解析图；（3）吸收；（4）98；不变。

【解析】（1）温度计的分度值为1℃，且液柱在零刻度线的上方，因此该温度计的示数是92℃；

（2）根据表格中的数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：

；

（3）当撤去酒精灯后，水很快停止了沸腾，这说明水在沸腾过程中要不断吸热。

（4）由记录的数据可见，水的温度升高到98℃后，就不再变化了，因此此时水的沸点是98℃，并且在沸腾过程中，保持这个温度不变。

6.（2020福建）图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。

(1)组装实验装置时，应当先调整图甲中______（选填“A”或“B”）的高度；

(2)某小组用相同的装置先后做了两次实验，绘出如图乙所示的a、b两条图线。由图可知：实验中水的沸点为______℃；沸腾过程中水的温度保持______；若两次实验所用水的质量分别为ma、mb，则ma______mb（选填“>”“=”或“<”）；

(3)撤去酒精灯后，水很快停止沸腾，说明水在沸腾过程中需要持续______；

(4)各实验小组发现，水沸腾时的温度均低于100℃。那么，水的沸点可能与______有关。

【答案】    (1). B    (2). 98     不変     <    (3). 吸热    (4). 气压

【解析】(1)安装实验器材时需要先固定下面的B位置，能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，然后再调整上面的位置，使温度计的玻璃泡完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底。

(2)由图乙可知，实验中水的沸点为98℃，水在沸腾过程中吸收热量，温度不变。

在同样加热情况下，由图丁可知，b杯水的升温较慢，其原因是b杯水的质量多于a杯水，

即ma<mb

(3)实验中，当撤去酒精灯后，发现水很快停止沸腾，说明水在沸腾过程中需要不断吸热。

(4)气压越低，水的沸点越低，水沸腾时的温度均低于100℃，水的沸点可能与气压有关。

7.在探究水的沸腾特点时，所用实验装置如图甲所示。

（1）组装实验装置时，支撑烧杯的铁圈和悬挂温度计的铁杆，应先固定______（选填“铁圈”或“铁杆”）。

（2）实验过程中，烧杯上方的“白气”是水蒸气______（填物态变化名称）的结果。

（3）水沸腾时温度计的示数如图乙所示，水的沸点为______℃；继续加热，温度计的示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）图丙是根据实验数据作出的图象。由图象可知，将水加热至沸腾的时间较长，其原因可能是______（选填“水的质量偏大”或“当地气压偏低”）。

【答案】（1）铁圈（2）液化 （3） 98 ；不变 。（4）水的质量偏大。

【解析】（1）根据酒精灯火焰高度确定铁圈位置。然后根据烧杯和温度计测液体温度注意事项，根据温度计悬挂情况确定铁杆位置。

（2）实验过程中，烧杯上方的“白气”是水蒸气遇冷液化的结果。

（3）水沸腾时的温度等于水的沸点。这时温度计的读数为98℃.水沸腾时继续加热，温度不变，温度计的示数将不变。
（4）气压低，液体沸点低。所以加热时间短水就可以沸腾。之所以加热到沸腾时间过长，就是水多，即质量大。

8.在“探究水的沸腾”实验中，某实验小组观察到图甲和图乙所示两种情况：

（1）你认为_____________是水沸腾时的情景（选填甲或乙）。

（2）实验过程中发现．从开始给水加热到水开始沸腾的时间过长，为了缩短加热时间，请你提出两条有效的操作建议：

①___________________；②___________________。

（3）探究结束后，四位同学分别绘制了水的温度和时间的关系曲线，其中能正确反映“探究水的沸腾”实验过程中温度随时间变化关系的是：（    ）

【答案】（1）甲   （2）①减少水的质量   ②提高水的初温   （3）B

【解析】（1）气泡上升受到压强减小，气泡变大。所以甲图是水沸腾情景；

（2）减少水的质量、提高水的初温都可以缩短加热时间；

（3）水沸腾过程中，温度不变，表现在图像上，应该有一条平行于时间轴的直线。所以可以判断B正确。

9.图甲是探究“水的沸腾”实验装置。

（1）安装实验器材时，应按照　   　（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行。

（2）A、B、C三种读数方法正确的是　   　（填字母代号）。

（3）由图乙可知，水的沸点是　   　℃．水沸腾过程中不断吸热，温度保持不变。

（4）实验器材中纸板的作用：减少热量散失、　   　              。

（5）实验结束后，移开酒精灯，发现烧杯内的水没有立即停止沸腾，可能的原因是　   　。

【答案】（1）自下而上；（2）B；（3）98；（4）防止热水溅出伤人（防止水蒸气遇冷液化成小水珠附在温度计上影响读数）；（5）石棉网的温度高于水的沸点，水能继续吸热。

【解析】（1）实验器材的安装遵循由左到右，自下而上的原则，首先确定点燃酒精灯的高度，再把铁圈固定在酒精灯的外焰处，然后依次放烧杯纸板温度计；

（2）读取温度计示数时，视线应与温度计内液面相平，故B正确；

（3）水在沸腾过程中，虽然不断吸热，但温度保持不变。由数据知，水在沸腾过程中温度保持98℃不变，所以沸点是98℃。

（4）使用中心有孔的纸板盖住烧杯，可以减少热量的散失，同时也可以防止热水溅出伤人（防止水蒸气遇冷液化成小水珠附在温度 计上影响读数）。

（5）石棉网的温度高于水的沸点，水继续吸热，故水没有立即停止沸腾。

10.小军同学用如图甲所示的装置来探究水的沸点实验．

（1）如图乙中A、B所示，其中   图是水沸腾时的气泡的变化情况；当水温升到90℃时，每隔1min记录一次水的温度，实验中小军记录了的数据记录在如下的表格中．

（2）从表格记录的数据可以看出，有明显错误的是第     分钟时的数据；

（3）从记录数据可得出的结论是：此时水的沸点为   ℃，水在沸腾过程中温度不变；

（4）在图丙中，以时间为横轴，温度为纵轴，根据表格中的数据作出水的沸腾图像；

（5）在这次实验中，发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是                                （填写一条措施即可）。

【答案】（1）A（2）9（3）98（4）如图所示（5）减少水的质量或加大火焰或提高水的初温

【解析】（1）水沸腾前气泡内含有热的水蒸气，在上升过程中遇到上方冷的水，会液化，因此上升过程中气泡会变小；沸腾时，水内部各个位置的水都在剧烈地汽化，气泡在上升的过程中不断融合，形成更大的气泡到达水面时破裂。因此图B是水在沸腾前的情况，图A是水在沸腾时气泡的变化情况；

（2）水在沸腾时，温度保持不变，因此从表中可以看出第9min的数据记录错误；

（3）从实验记录表格中可知，水在达到98℃时温度保持不变，由此可见水的沸点为98℃；

（4）以时间为横轴、对应的温度为纵轴确定坐标点（0,90）（1,91）（2,92）（3,93）（4,94）（5,95）（6,96）（7,97）（8,98）（9,98）（10,98）（11,98）（12,98）.在图像上找准这些点，然后用光滑曲线把这些点连接起来，就是所求的水的沸腾图像；

（5）为了缩短实验的时间，也就是在短时间内让水沸腾，要想让水吸收热量减少，初温一定时，就得使水的质量减少。或者水质量一定，就得让水的初温提高。因此减少水的质量或加大火焰或提高水的初温是可行的措施。

11.如图甲是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置，他们所用的器材规格完全相同.

（1）安装实验器材时，应按照          的顺序进行（选填“自下而上”或“自上而下”）.

（2）安装好器材开始实验后，小红如图甲所示进行读数，其错误之处是：读数时，视线没有与温度计中液柱的上表面           .

（3）读数时小明发现A点有小水滴影响读数，小水滴的成因是           （填物态变化名称），而按乙图改进后可以顺利读数.

（4）图丙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像.

①由图像可知，实验室当时的大气压          （选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压.

②若小明和小红所选水的质量分别为m1、m2，根据图像丙分析可知m1     m2（选填“＞”、“＜”或“=”）.

【答案】（1）自下而上；（2）相平；（3）液化；（4）低于；＜。

【解析】（1）为便于更好地确定位置，实验装置要按照从下到上的顺序进行安装；

（2）温度计读数时要注意实现与刻度相平；

（3）温度计上的小水滴是沸腾时产生的水蒸气遇冷液化而成；

（4）由图像知，实验时水的沸点是98℃，不到100℃，所以这时的大气压低于1标准大气压，小明的实验中，水用更短的时间达到沸点，而加热的装置相同，所以小明用的水的质量更小，即m1＜m2。