实验04 探究水沸腾时温度变化的特点-【实验攻略】备战2024年中考物理必考实验精讲练

实验04 探究水沸腾时温度变化的特点（原卷版） 《探究水沸腾时温度变化的特点》是热学内容的重点实验，也是热学实验题中出现概率最高的实验。通过该实验，考查学生对水沸腾现象的理解，沸腾现象以及水沸腾的条件等。在此实验考题中，还会考查器材的安装、温度计的使用与读数、器材的使用和水沸腾在生活中的应用等。 该实验在中考试卷中所占分值一般在4分-7分之间。题型大都是实验探究题，有时也会出现在填空题中。该实验应着重从实验方法、实验过程和实验现象，得出的结论等方面入手，了解实验的基本内容和水的沸腾规律。 实验探究-水沸腾时温度变化的特点 【提出问题】水在沸腾时有什么特征？水沸腾后，如果继续加热，是不是温度会越来越高？ 【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等。 【实验过程】（1）按如图所示自下而上组装实验装置，在烧杯中装入水，用酒精灯的外焰给烧杯加热，并给烧杯盖上硬纸板，同时用温度计测量水温，并观察水温变化； （2）当水温达到90℃时去掉硬纸板，每隔1min记录一次水温，知道水沸腾后5min为止。同时注意观察水沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化； （3）撤掉酒精灯，停止对水加热，观察水的变化情况。 【实验数据】 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 温度/℃ 90 92 94 96 98 100 100 100 100 100 100 水的状态 未沸腾 沸腾 【实验现象】（1）沸腾前，烧杯底部有气泡产生，且温度越高，气泡越多，气泡在上升过程中体积逐渐减小，直至消失，如图甲所示。水沸腾时，有大量的气泡产生，气泡在上升过程中体积变大，到达水面时破裂，并发出里面的水蒸气，如图乙所示。 （2）沸腾前，对水加热，水的温度不断升高；沸腾时，继续对水加热，水的温度保持不变；停止加热，水不再沸腾。 【分析论证】（1）以时间为横轴，温度为纵轴，在坐标纸上建立直角坐标系，根据表中记录的数据在坐标系中描点，再用平滑的曲线把它们连起来，画出水沸腾前后温度随时间变化的图像，如图所示。 （2）由实验现象和图像可知，水沸腾前，不断对水加热，水的温度不断升高，达到某一温度时，水开始沸腾，水内部产生大量气泡，气泡上升，到达水面破裂，这说明沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象。 （3）水沸腾后，虽然继续加热，但水的温度不变。停止加热，水停止沸腾，说明水的沸腾需要吸收热量。 【实验结论】 （1）沸腾的特点：液体沸腾时，吸收热量，但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点； （2）沸腾的条件：①温度达到沸点；②继续吸热。二者缺一不可。 《探究水沸腾时温度变化的特点》常考问题： 1.水沸腾的条件：温度达到沸点，继续吸热； 2.水沸腾曲线的特点：沸腾前，随着加热，水温升高；当水温达到沸点时，沸腾过程水温不变； 3.如何加快实验进度：用温水或减少水的质量； 4.石棉网的作用：受热均匀； 5.硬纸板的作用：减少散热、缩短加热时间；防止热水外溢伤人； 6.使用热水或减少水量：加快实验进度； 7.温度计的使用注意事项：温度计应放在被测物质中间部位、不能碰器壁、读取温度时不能取出温度计； 8.选用水银温度计而不能选用酒精温度计的原因：酒精的沸点低于水的沸点； 9.温度计上部、烧杯上的白气：水蒸气液化形成的小水滴； 10.烧杯口出现白气和烧杯壁出现小水珠的原因：水蒸气遇冷液化形成的小水滴； 11.酒精灯拿开后水继续沸腾：石棉网有余热； 12.不能达到沸腾：火力小，水吸收热量小于散热； 13.水的沸点不到100°C：大气压强较低； 14.水沸腾前气泡变化：逐渐变小； 15.水沸腾后气泡变化：逐渐变大； 16.实验时，应用酒精灯外焰加热； 17.实验时，烧杯内的水要适量。水太多，加热时间会太长；水太少，温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开，导致实验观察时间太短； 18.缩短加热时间的方法：①用温水进行实验；②用适量的水进行实验；③调大酒精灯的火焰，并用外焰加热；④在烧杯上加带小孔的盖子，以减少热量损失； 19.液体的沸点和液面的气压有关。气压越大，沸点越高；气压越低，沸点越低。实验时，由于大气压的影响，测出水的沸点可能不是100℃； 20.能否用水银体温计代替温度计测量沸水的温度：体温计的测量范围是35℃~42℃，远低于沸水的温度； 21.热量的计算：Q吸=cmΔt； 22.观察实验数据，分析水沸腾特点； 23.实验中的工具：秒表测量时间，温度计测量温度； 24.分析图像：确定哪段是沸腾过程； 25.器材安装顺序：自下而上。 A组（中考真题感知） 1.（2023·长春）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中： （1）某时刻温度计的示数如图所示为_______℃； （2）