专题02 探究水沸腾前后温度变化的特点-备战2024年中考物理之实验题型突破真题汇编

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备战2024年中考物理之实验题型突破真题汇编

专题02 探究水沸腾前后温度变化的特点

基础考点梳理

1． 实验目的：通过实验探究，知道水在沸腾过程中温度和状态变化的变化有什么特点。

2． 实验器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、停表（秒表）。

（1）铁架台：用于组装实验。

（2）酒精灯：用于加热。

（3）石棉网：使烧杯受热均匀。

（4）火柴：点燃酒精灯。

（5）烧杯：乘装需要加热的物品。

（6）温度计：测量温度。

（7）中心有孔的纸板：盖于烧杯口，使温度升高更快。

（8）停表：用于测量时间。

3． 实验前器材组装：在组装实验器材时，应按照自下而上的顺序组装。

4． 实验步骤

步骤①安装实验仪器。

步骤②用酒精灯给水加热并观察。

步骤③当水温接近90℃时每隔1min 记录一次温度，并观察水的沸腾现象。

步骤④完成水沸腾时温度和时间关系的曲线。

5． 实验现象

水沸腾时的现象：剧烈的汽化现象，大量的气泡上升、变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热，它的温度不变。

6． 实验结论

水在沸腾过程中，继续加热，温度保持   不变   。

7． 实验补充

沸腾定义：在一定温度下，在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象叫沸腾。

沸点：液体沸腾时的温度。

沸腾条件：①达到沸点。②继续吸热。

沸点与气压的关系：一切液体的沸点都是气压减小时降低，气压增大时升高。

8． 常考实验问题如图

（1）图甲安装装置时顺序：自下而上；

（2）酒精灯拿开后，沸腾继续，原因：石棉网有余热，水断续吸热；

（3）石棉网作用：使烧杯底部受热均匀；

（4）沸腾时水中气泡的情形是图乙中的 　A　（选填“A”或“B”）；

（5）图甲装置中的错误是 　温度计的玻璃泡与容器底接触　；

（6）为了让烧杯内的水尽快沸腾，你采取的方法是 　减少水的质量、提高水的初温　；

（7）图丙是小组同学根据实验数据绘制出的水的沸腾图象，由图象可知水沸腾时温度变化的特点是 　温度保持不变　；

（8）实验时不小心被 　水蒸气　（选填“沸水”或“水蒸气”）烫伤，情况会更严重；

（9）水沸腾后，撤去酒精灯，发现水停止沸腾，如图丁所示，用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，会出现的现象是 　水又重新沸腾　；

（10）由实验数据绘制出温度随时间变化的图象，如图丙所示。分析图象可知：水的沸点是 　97　℃，你认为产生这一现象的原因是 　气压低于标准大气压　；

（11）实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了 　节省加热时间　；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。

精选真题汇编

1．青藏高原某地区学生利用如图装置探究水沸腾时温度变化特点，观察到水中形成的大量气泡上升、变大时，温度计的示数如图且不变。他们用橡胶塞塞住瓶口，发现水中气泡先减少再增多，温度计的示数升高至85℃后又保持不变。撤去酒精灯，水中气泡逐渐消失。下列有关此实验的说法错误的是（　　）

A．实验中利用做功的方式改变水的内能

B．气泡上升过程中所受液体压强减小

C．此实验说明水沸腾时需要吸热，但温度不变

D．此实验可以解释高压锅的原理

2．关于“水沸腾规律”实验，下列描述不正确的是（　　）

A．水沸腾时，大量气泡在水中生成，上升、变小      B．水沸腾时吸热且温度不变

C．水的沸点可能低于100℃                       D．提高水的初温，可缩短实验时间

3．如图所示是某小组“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置及根据实验数据绘制的图象，下列分析正确的是（　　）

A．水不断冒出“白气”是沸腾现象

B．水沸腾时，水中上升的气泡由大变小

C．水沸腾时温度不变，不需要吸热

D．该实验地点的气压低于1标准大气压

4．如图甲所示为水的沸腾实验装置，水沸腾时，温度计的示数如图乙所示，为 ________℃。此时大气压________标准大气压。

5．小明用如图甲所示的实验装置探究水沸腾的特点，当水沸腾时，温度计的示数如图乙所示，由此可知水的沸点是 ________℃，用酒精灯持续加热，水的温度________。

6．小华用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”。用酒精灯给烧杯加热，当水温升高到90°时，每隔1min记录1次温度，同时观察水中发生的变化。7～10min观察到烧杯中水的变化情况如图乙所示，同时观察到烧杯上方出现“白气”。根据实验数据画出水沸腾时温度和时间的关系曲线，如图丙所示。

根据以上现象和图象，完成下列问题：

（1）水的沸腾是一种 ________（选填“剧烈”或“缓慢”）的汽化现象。

（2）水沸腾时，________（选填“吸收”或“放出”）热量，温度 ________（选填“升高”、“不变”或“降低”）。

（3）“白气”形成时，________（选填“吸收”或“放出”）热量。

7．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）某同学观察到水沸腾时的现象：水中产生的大量气泡上升过程中体积 ________，到水面破裂开来。

（3）该实验中，能否用水银体温计代替图中的温度计测量沸水的温度？________。

8．在探究了“水在沸腾前后温度变化的特点”实验后，小明又探究了不同密度的盐水在沸腾前后温度变化的规律。

（1）小明用天平和量筒来测量配制好的盐水密度，实验原理为 ________________________。

（2）如图甲所示，使用温度计测量盐水的温度，错误的操作是 ________________。纠正错误后，小明用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水（ρ₁＞ρ₂＞ρ_水）进行加热，其温度随加热时间变化的规律如图乙所示。分析图象回答下面两个问题：

（3）初步得出盐水的沸点随盐水密度变化的规律是 ________________，实验时大气压 ________标准大气压。

（4）两种盐水从相同初温加热至刚好沸腾，________吸收的热量更多（选填“盐水1”或“盐水2”），请结合本实验推理，如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高，其对周围地区气温的调节作用会变 ________（选填“强”或“弱”）。

9． a、b两个实验小组用相同的酒精灯探究水沸腾前后温度变化的特点，所用实验装置如图甲所示，根据实验数据绘制的图象如图乙所示。

（1）实验过程中，烧杯口出现的“白气”是 ________（填物态变化名称）的结果。

（2）由图象可知，水沸腾前温度不断升高，沸腾后温度 ________。

（3）进一步分析可知，________组所用水的质量较小。

（4）a、b两组所测水的沸点均不是100℃，这是由于 ________________（选填“实验误差”或“当地气压”）引起的。

（5）对实验进行评估可知，b组将水加热至沸腾的时间过长，你给他们的合理化建议是：_______________（填写一条即可）。

10．在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中：

（1）在组装器材时，出现如图甲所示的情形，其中存在的错误是 ________________，此时应对 ________（选填“A”或“B”）处进行调整。

（2）器材调整好后，用酒精灯给烧杯中的水加热，某一时刻温度计的示数如图乙所示，此时水的温度为 ________℃。

（3）继续加热，当水温达到90℃时，每隔0．5min记录一次温度，根据记录的数据绘制了如图丙所示的图象。由图象可知此次实验中水的沸点是 ________℃，由此可知当地当时的大气压 ______（选填“高于”“低于”或“等于”）标准大气压。

（4）为探究水沸腾的过程中是否需要吸热，应 ________________，观察水是否继续沸腾。

11．如图甲所示，两名同学分别用完全相同的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”，绘制了a、b两杯水温度随时间变化的图像，如图乙所示，请你回答下列问题：

（1）通过分析图像信息可知：实验时，大气压 ________（选填“大于”“小于”或“等于”）标准大气压；

（2）通过实验得到：水沸腾必须满足的条件是温度达到沸点，且不断 ________；

（3）不计热量损失，从开始加热到t₀时刻，a、b两杯水吸收的热量分别为Q_a和Q_b，则Q_a______Q_b（选填“大于”“小于”或“等于”）。

12．在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中：

（1）如图甲所示，在组装器材时，应先固定铁圈A还是铁圈B？________。

（2）调整好器材后，用酒精灯给水加热，在水温升高到90℃后，每隔1min记录一次温度，直到水沸腾并持续一段时间。将测得的数据记录在表格中，请根据表格数据在图乙中描点后画出水沸腾前后温度与时间的关系曲线。

（3）由实验数据可以得到：水沸腾时的温度是 ________℃，此时当地大气压 ________（选填“高于”、“低于”或“等于”）1个标准大气压。

（4）通过实验可以得出水在沸腾前、后温度变化的特点是什么？________________________。

13．在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，需要的实验器材除烧杯、水、酒精灯、铁架台、秒表外，还需要的测量仪器是 ________；水沸腾后，继续给水加热，水的温度 ________（填“升高”或“不变”），气泡上升过程中，由于水不断 ________（填“汽化”或“液化”），气泡内的水蒸气增多，同时气泡上升时压强减小，所以气泡在上升过程中体积逐渐变大。

14．为了“探究水在沸腾前后温度变化的特点”，同学们设计了以下探究实验，并结合生活经验，猜想如表1：

表1：

（1）如图甲所示，同学们根据实验要求，按照 ________________（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序组装实验器材；

（2）实验前期，每隔3min记录一次温度计的示数，当温度升高到88℃时，每隔1min记录一次温度计示数。某时刻温度计的示数如图甲所示，则该时刻的温度是 ________℃，数据记录如表2所示，分析表2数据可知水的沸点是 ________℃；

表2：

（3）如图乙所示，水沸腾时气泡在上升过程中的变化情况是 ________________。由此可以验证表1中猜想正确的是 ________（选填“甲”或“乙”）；

（4）实验结束后，发现本次实验时间过长，为了缩短实验时间请你为他们提一条合理的建议 ____________。

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参考答案

1． A

【解答】解：A、给水加热，水吸收热量，是热传递改变内能，故A错误；

B、气泡上升过程中，气泡在水中的深度越来越小，因此所受液体压强越来越小，故B正确；

C、温度计的示数升高至85℃后又保持不变，撤去酒精灯，水中气泡逐渐消失，水停止沸腾，说明水沸腾时需要吸热，但温度不变，故C正确；

D、高压锅的原理是通过增大锅内气压来提高液体沸点，原来观察到水中形成的大量气泡上升、变大时，说明水开始沸腾，用橡胶塞塞住瓶口，发现水中气泡减少，说明水停止沸腾，因此整个过程说明气压越大，沸点越高，故D正确。

故选：A。

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