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全面審視水沸騰實(shí)驗(yàn)

 昵稱3826483 2012-04-29
全面審視水沸騰實(shí)驗(yàn)
江蘇沛縣張街中學(xué) 張振樓

  復(fù)習(xí),決不是舊知識(shí)的簡(jiǎn)單再現(xiàn)和機(jī)械重復(fù),而是知識(shí)的“升華”過(guò)程,它是溫故基礎(chǔ)上的“知新”。系統(tǒng)化的復(fù)習(xí)知識(shí),把相關(guān)知識(shí)進(jìn)行歸類,有利于我們對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)較為全面的把握,提高我們的中考成績(jī)。

 

  一、水沸騰實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn)

 

  1 在“觀察水的沸騰”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)時(shí)燒杯中要加適量的溫水,且在燒杯上加紙蓋,這樣做的目的是什么?

 

  答:加溫水是為了使起始溫度較高,可以盡快沸騰,也節(jié)約能源。加蓋也一樣,盡量減少熱量散失,另外可避免水沸騰后濺出燒杯,誤傷人。

 

  二、水沸騰特點(diǎn)的考查

 

  2 如圖1所示是水在沸騰前后連續(xù)加熱過(guò)程中出現(xiàn)的四個(gè)現(xiàn)象,請(qǐng)按它出現(xiàn)的順序排列起來(lái)__________

 

 

  解析:此題考查的是觀察記憶能力。主要的是抓氣泡特點(diǎn)及劇烈程度。燒杯里的水沸騰前,水溫不斷升高,當(dāng)水溫升高到一定程度,會(huì)產(chǎn)生少量氣泡不斷上升,由于上部水溫較下部低,因此上升過(guò)程中氣泡的體積不斷減小,到達(dá)水面前消失。沸騰時(shí),水中發(fā)生劇烈的汽化現(xiàn)象,形成大量的氣泡,上升、變大,到水面破裂開(kāi)來(lái),把里面的水蒸氣釋放到空氣中。根據(jù)觀察到的沸騰現(xiàn)象找出規(guī)律,此題便迎刃而解。

 

  答案:BADC。

 

  3 水沸騰過(guò)程中水的溫度______(選填“升高”、“下降”或“不變”),該過(guò)程水______(選填“吸熱”、“放熱”或“不吸熱也不放熱”)。在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,質(zhì)量為10㎏、溫度為80℃的水,吸收的熱量后,溫度將升高到多少℃?

 

  解析:水沸騰的過(guò)程是一個(gè)吸熱不升溫的過(guò)程。根據(jù)公式,得。所以。注意條件:在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)是100℃,也就是質(zhì)量為10㎏、溫度為80℃的水,吸收的熱量后,最后的溫度是100℃,而不是102℃。

 

  答案:不變;吸熱;100℃。

 

  三、水沸騰與大氣壓的考查

 

  4 如圖2所示是“觀察水的沸騰實(shí)驗(yàn)”裝置圖。范鴻同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄作出了水沸騰圖象,分析圖像可知:水的沸點(diǎn)是      ℃。這一結(jié)論說(shuō)明該地區(qū)此時(shí)的大氣壓        標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)。(選填“大于”、“等于”或“小于”)

 

 

  解析:根據(jù)圖像可看出水的溫度到98℃后不再變化,則沸點(diǎn)為98℃,根據(jù)沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系,可知此時(shí)的大氣壓小于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

 

  5 在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)是100℃。圖3中的小試管B裝有熱水;懸放在正在加熱盛有沸水的燒懷A中,試管B中的水不能沸騰,要使試管B中水沸騰,可采取的兩種方法分別是:

 

 ?。?SPAN>1                            ;

 

 ?。?SPAN>2_____________________。

 

 

  解析:知道不同大氣壓強(qiáng)下水的沸點(diǎn)不同。答案:降低試管B內(nèi)水面上方的氣壓(對(duì)B抽氣);增大燒杯A內(nèi)水面上方的氣壓(只給A加蓋)。

 

  四、水沸騰與物體冷卻

 

  6 小明同學(xué)在做完“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)后又進(jìn)一步研究了沸水自然冷卻過(guò)程中溫度隨時(shí)間的變化情況,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中:

時(shí)間t/min

0

5

10

15

25

35

45

55

65

溫度t/

100

71

55

45

35

28

24

22

22

 

  請(qǐng)?jiān)谙旅孀鴺?biāo)圖中通過(guò)描點(diǎn)畫出上述溫度隨時(shí)間變化的曲線。

 

 

  如果有一天你要喝一杯奶茶,可以有兩種方法供你選擇:

 

  ①先將滾燙的熱茶冷卻5min,然后加一匙冷牛奶;②先將一匙冷牛奶加進(jìn)滾燙的熱茶中,然后冷卻5min。你認(rèn)為方法_____的冷卻效果較好。

 

  解析:起于實(shí)驗(yàn),但不終至于實(shí)驗(yàn),是本題的亮點(diǎn)所在。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)及所作圖象可知:小明實(shí)驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度為22℃。進(jìn)一步分析水溫隨時(shí)間變化的曲線可知:溫度較高時(shí),溫度隨時(shí)間下降較快,當(dāng)溫度接近室溫時(shí),溫度下降越來(lái)越慢。

 

  答案:同學(xué)們可用描點(diǎn)法作圖。①。

 

  點(diǎn)評(píng):本題通過(guò)讓學(xué)生對(duì)表格中的數(shù)據(jù)和圖像進(jìn)行收集、處理、分析和歸納得出結(jié)論,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

 

  五、“沸止復(fù)沸”的原因考查

 

  7 周日學(xué)校組織八年級(jí)全體同學(xué)去春游,同學(xué)們都玩得很開(kāi)心。八(3)班的張晗同學(xué)回到家后覺(jué)得很口渴,倒水時(shí)發(fā)現(xiàn)熱水瓶里面已經(jīng)空了,于是她就拿出水壺,倒入小半壺自來(lái)水,放到煤氣灶上用大火加熱。幾分鐘后,水開(kāi)了,壺口處冒出大量“白氣”。張晗關(guān)掉煤氣灶后取下水壺,水逐漸停止沸騰。當(dāng)她向水瓶中灌水時(shí),壺口處的水忽然又“沸騰”了,水花四濺,差點(diǎn)兒濺到自己身上。張晗嚇了一跳,立刻將水壺放下。過(guò)了好一會(huì)兒才拿起水壺向水瓶中灌水,這次沒(méi)有出現(xiàn)剛才的“沸騰”現(xiàn)象。張晗同學(xué)覺(jué)得很奇怪,把這事告訴了在學(xué)校教物理的爸爸。爸爸聽(tīng)了以后,笑著對(duì)張晗說(shuō),你已經(jīng)開(kāi)始學(xué)物理了,最好自己來(lái)研究這問(wèn)題。在爸爸的指導(dǎo)下張晗同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,結(jié)果如下:

 

表一

水壺中的水量

大火燒開(kāi)水,水開(kāi)后立即灌入水瓶

水燒開(kāi)后過(guò)一會(huì)兒再灌入水瓶

半壺水

灌水時(shí)水會(huì)突然沸騰

灌水時(shí)水不會(huì)突然沸騰

一壺水

灌水時(shí)水不會(huì)突然沸騰

灌水時(shí)水不會(huì)突然沸騰

 

表二

水壺中的水量

小火燒開(kāi)水,水開(kāi)后立即灌入水瓶

水燒開(kāi)后過(guò)一會(huì)兒再灌入水瓶

半壺水

灌水時(shí)水不會(huì)突然沸騰

灌水時(shí)水不會(huì)突然沸騰

一壺水

灌水時(shí)水不會(huì)突然沸騰

灌水時(shí)水不會(huì)突然沸騰

 

  發(fā)現(xiàn)原來(lái)已經(jīng)不沸騰的水發(fā)生突然沸騰的現(xiàn)象只有在同時(shí)滿足以下條件時(shí)才會(huì)出現(xiàn):⑴水量比較少(半壺水);⑵用大火燒開(kāi)水,水開(kāi)后立即灌入水瓶。

 

  張晗同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合液體沸騰的條件,終于得到了水在灌入水瓶時(shí)再次沸騰的原因!

 

  通過(guò)這次活動(dòng),張晗認(rèn)識(shí)到物理與生活實(shí)踐聯(lián)系很密切,聯(lián)系生活實(shí)際,多觀察,多實(shí)驗(yàn),不但可以解決實(shí)際問(wèn)題,而且能培養(yǎng)自己的學(xué)習(xí)興趣。

 

  問(wèn)題1:原文中“幾分鐘后,水開(kāi)了,壺口處冒出大量‘白氣’” ?!鞍讱狻笔?SPAN>______; “白氣”的形成先后經(jīng)過(guò)的物態(tài)變化是先___________。

 

  問(wèn)題2:液體沸騰需要滿足條件是_______________。液體沸騰后,繼續(xù)加熱液體溫度將_______。

 

  問(wèn)題3:請(qǐng)你想一想,原來(lái)已經(jīng)不沸騰的水在灌入水瓶時(shí)再次沸騰的原因是什么?

 

  解析:此題的情景就發(fā)生在我們身邊,可你是否“帶著物理的眼睛”審視了它?“白氣”不是水蒸氣,因?yàn)樗魵夂涂諝庖粯?,是看不清摸不著的,凡是看得?jiàn)的“白氣”、“白霧”等,都不是水蒸氣,而是由水蒸氣液化成的“小水珠”(或“小水滴”)?!鞍讱狻笔撬魵庖夯蟮漠a(chǎn)物,其形成經(jīng)歷了兩個(gè)過(guò)程:先是水汽化為水蒸氣,再是水蒸氣液化為水.液體沸騰時(shí)必須滿足兩個(gè)條件:一是液體的溫度達(dá)到沸點(diǎn),二是液體要不斷吸熱,二者缺一不可。液體沸騰后吸收熱量,但溫度不升高。分析已經(jīng)不沸騰的水發(fā)生突然沸騰的現(xiàn)象只有在同時(shí)滿足以下條件時(shí)才會(huì)出現(xiàn):⑴水量比較少(半壺水);⑵用大火燒開(kāi)水,水開(kāi)后立即灌入水瓶。可知當(dāng)時(shí)水的溫度還沒(méi)來(lái)得及降低,非常接近沸點(diǎn)??磥?lái)應(yīng)該是又繼續(xù)吸熱了,可以推測(cè)灌半壺水的那個(gè)水壺的上半部分在使用大火加熱時(shí),已被火焰燒的溫度很高,當(dāng)水壺內(nèi)的接近沸點(diǎn)的水經(jīng)過(guò)上半部分的壺體時(shí),又吸收了熱量,所以重新沸騰了。

 

  答案:問(wèn)題1液態(tài)水;汽化;液化;問(wèn)題2:達(dá)到沸點(diǎn),繼續(xù)加熱;不變;問(wèn)題3:遇到了高溫物體,又吸收了熱量。

2011-06-02  人教網(wǎng)

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