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全面審視水沸騰實驗

編輯: 路逍遙 關鍵詞: 高中物理 來源: 記憶方法網

  復習,決不是舊知識的簡單再現和機械重復,而是知識的“升華”過程,它是溫故基礎上的“知新”。系統化的復習知識,把相關知識進行歸類,有利于我們對某一知識點較為全面的把握,提高我們的中考成績。

  一、水沸騰實驗的注意點

  例1 在“觀察水的沸騰”的實驗中,實驗時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、水沸騰特點的考查

  例2 如圖1所示是水在沸騰前后連續加熱過程中出現的四個現象,請按它出現的順序排列起來__________。

  解析:此題考查的是觀察記憶能力。主要的是抓氣泡特點及劇烈程度。燒杯里的水沸騰前,水溫不斷升高,當水溫升高到一定程度,會產生少量氣泡不斷上升,由于上部水溫較下部低,因此上升過程中氣泡的體積不斷減小,到達水面前消失。沸騰時,水中發生劇烈的汽化現象,形成大量的氣泡,上升、變大,到水面破裂開來,把里面的水蒸氣釋放到空氣中。根據觀察到的沸騰現象找出規律,此題便迎刃而解。

  答案:B.A.D.C。

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

  解析:水沸騰的過程是一個吸熱不升溫的過程。根據公式,得。所以。注意條件:在1標準大氣壓下,水的沸點是100℃,也就是質量為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

  例4 如圖2所示是“觀察水的沸騰實驗”裝置圖。范鴻同學根據實驗記錄作出了水沸騰圖象,分析圖像可知:水的沸點是______℃。這一結論說明該地區此時的大氣壓_______標準大氣壓強。(選填“大于”、“等于”或“小于”)

  解析:根據圖像可看出水的溫度到98℃后不再變化,則沸點為98℃,根據沸點與大氣壓的關系,可知此時的大氣壓小于1標準大氣壓。

  例5 在一個標準大氣壓下,水的沸點是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:

 。1)_________________________;

 。2)_____________________。

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

  四、水沸騰與物體冷卻

  例6 小明同學在做完“觀察水的沸騰”實驗后又進一步研究了沸水自然冷卻過程中溫度隨時間的變化情況,將實驗數據記錄在下表中:

  請在下面坐標圖中通過描點畫出上述溫度隨時間變化的曲線。

  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滾燙的熱茶中,然后冷卻5min。你認為方法_____的冷卻效果較好。

  解析:起于實驗,但不終至于實驗,是本題的亮點所在。根據表中的數據及所作圖象可知:小明實驗時的環境溫度為22℃。進一步分析水溫隨時間變化的曲線可知:溫度較高時,溫度隨時間下降較快,當溫度接近室溫時,溫度下降越來越慢。

  答案:同學們可用描點法作圖。①。

  點評:本題通過讓學生對表格中的數據和圖像進行收集、處理、分析和歸納得出結論,有利于培養學生的科學思維能力。

  五、“沸止復沸”的原因考查

  例7 周日學校組織八年級全體同學去春游,同學們都玩得很開心。八(3)班的張晗同學回到家后覺得很口渴,倒水時發現熱水瓶里面已經空了,于是她就拿出水壺,倒入小半壺自來水,放到煤氣灶上用大火加熱。幾分鐘后,水開了,壺口處冒出大量“白氣”。張晗關掉煤氣灶后取下水壺,水逐漸停止沸騰。當她向水瓶中灌水時,壺口處的水忽然又“沸騰”了,水花四濺,差點兒濺到自己身上。張晗嚇了一跳,立刻將水壺放下。過了好一會兒才拿起水壺向水瓶中灌水,這次沒有出現剛才的“沸騰”現象。張晗同學覺得很奇怪,把這事告訴了在學校教物理的爸爸。爸爸聽了以后,笑著對張晗說,你已經開始學物理了,最好自己來研究這問題。在爸爸的指導下張晗同學進行了實驗探究,結果如下:

  發現原來已經不沸騰的水發生突然沸騰的現象只有在同時滿足以下條件時才會出現:⑴水量比較少(半壺水);⑵用大火燒開水,水開后立即灌入水瓶。

  張晗同學根據實驗結果并結合液體沸騰的條件,終于得到了水在灌入水瓶時再次沸騰的原因!

  通過這次活動,張晗認識到物理與生活實踐聯系很密切,聯系生活實際,多觀察,多實驗,不但可以解決實際問題,而且能培養自己的學習興趣。

  問題1:原文中“幾分鐘后,水開了,壺口處冒出大量‘白氣’” 。“白氣”是______; “白氣”的形成先后經過的物態變化是先_____后______。

  問題2:液體沸騰需要滿足條件是_______、________。液體沸騰后,繼續加熱液體溫度將_______。

  問題3:請你想一想,原來已經不沸騰的水在灌入水瓶時再次沸騰的原因是什么?

  解析:此題的情景就發生在我們身邊,可你是否“帶著物理的眼睛”審視了它?“白氣”不是水蒸氣,因為水蒸氣和空氣一樣,是看不清摸不著的,凡是看得見的“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”)。“白氣”是水蒸氣液化后的產物,其形成經歷了兩個過程:先是水汽化為水蒸氣,再是水蒸氣液化為水.液體沸騰時必須滿足兩個條件:一是液體的溫度達到沸點,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。分析已經不沸騰的水發生突然沸騰的現象只有在同時滿足以下條件時才會出現:⑴水量比較少(半壺水);⑵用大火燒開水,水開后立即灌入水瓶?芍敃r水的溫度還沒來得及降低,非常接近沸點?磥響撌怯掷^續吸熱了,可以推測灌半壺水的那個水壺的上半部分在使用大火加熱時,已被火焰燒的溫度很高,當水壺內的接近沸點的水經過上半部分的壺體時,又吸收了熱量,所以重新沸騰了。

  答案:問題1:液態水;汽化;液化;問題2:達到沸點,繼續加熱;不變;問題3:遇到了高溫物體,又吸收了熱量。

  江蘇沛縣張街中學 張振樓


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