小刘同学发现一杯热水冬天比夏天冷却快,为了掌握物体保温和快速降温的规律,小刘根据热水冷却快慢的一些现象,做了以下实验探究:
【提出问题】
【进行猜想】
猜想一:热水冷却的快慢与温差(温差=热水温度—环境温度)有关;
猜想二:热水冷却的快慢与装水容器的材料有关;
猜想三:热水冷却的快慢与热水表面空气的流速有关。
【进行实验,收集证据】
小刘选用3个玻璃杯、一个塑料杯、一个铝杯(5个杯子大小、形状完全相同),在杯中分别倒入热水放在温度可调可控的房间里做了5次实验,每次实验杯子都装满同质量、同温度的热水.用温度计和秒表记录每次实验热水温度从90℃降至50℃所用时间,只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风。(水不溢出)
实验数据记入下表:
序号 |
杯子 材枓 |
水的质量 |
有无电风扇吹风 |
起始温度/℃ |
终止温度/℃ |
室内环境温度/℃ |
冷却时间/s |
1 |
玻璃 |
相等 |
无 |
90 |
50 |
30 |
920 |
2 |
玻璃 |
相等 |
有 |
90 |
50 |
30 |
612 |
3 |
玻璃 |
相等 |
无 |
90 |
50 |
15 |
665 |
4 |
塑料 |
相等 |
无 |
90 |
50 |
15 |
780 |
5 |
铝 |
相等 |
无 |
90 |
50 |
15 |
508 |
【分析与论证】
(l)请你提出一个新的科学猜想:热水冷却快慢还与 有关;
(2)分析比较实验1和实验2的数据,可知热水表面空气流速越快,冷却时间 ;
(3)用序号为3、4、5的三个实验比较可以验证小刘的第 个猜想;(选填序号)
(4)在验证热水冷却快慢与温差有关的两次实验中,小刘控制的变量是: ;
(5)请你对小刘以上实验探究中存在的不足提出一条合理的评价意见 。
在“探究水的沸腾”实验时,小敏同学从91℃开始,毎隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾一段时间为止。
(1)小敏的实验记录数据如下表所示,分析表中数据可知,沸腾时水的温度为 ℃。
(2)在4min到7min这段时间内,酒精灯要持续进行加热,这说明水在沸腾时需要 。(选填“吸热”或“放热”)
时间/min |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
温度/℃ |
91 |
93 |
95 |
97 |
99 |
99 |
99 |
99 |
图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置及实验现象。
(1)在图甲装置中,存在错误的是 。
(2)纠正错误后继续进行实验,根据实验数据作出了水的温度随时间变化的图象如图乙所示。由图可知,水在沸腾前温度变化是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
(3)根据图甲中气泡变化情况可以推知,此时水 (选填“正在”或“将要”)沸腾;烧杯上方出现的“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)形成的。
(4)水沸腾过程中,要不断 (选填“吸收”或“放出”)热量,温度 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
在“探究水的沸腾”实验中。
(1)安装实验器材时应按照 (填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
(2)水沸腾时,准确测量的温度计示数如图甲所示,则水的沸点为 ℃,当时的大气压 (填“高于”、“等于”或“低于”)标准大气压。
(3)a、b两组同学绘制的温度随时间变化的图象如图乙所示,由图象可得:水在沸腾过程中需要 热量,温度 。通过图象可知,b组加热到沸腾所用时间较长,请写出一个可能原因: 。
孙斌同学在做“观察水的沸腾”实验中:
(1)他的操作如图所示,其中错误之处是 。
(2)纠正错误后,水沸腾时温度计示数如图所示,为 ℃,说明此时气压 (选填“<”、“>”或“=”)1个标准大气压。
(3)分析如图所示图像,可知水在沸腾过程中温度的特点是 。
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象(如图乙):
(1)实验时烧杯上覆盖硬纸板的目的是 ,以便缩短加热时间。
(2)通过分析图象信息可知:此时大气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)标准大气压。
(3)通过实验得到水沸腾必须满足的条件是① ,②不断吸热。
(4)a、b两杯水加热至沸腾所需时间不同的原因是 。
(5)从开始加热到t0时刻,a、b两杯水吸收的热量分别为Qa和Qb,则Qa Qb(选填“大于”“等于”或“小于”)。
小军同学用同一酒精灯加热探究冰熔化和水沸腾时温度的变化规律,如图所示是根据测量结果画出的图像,请你根据图中信息完成下列问题:
(1)要完成这个实验,已准备有烧杯、酒精灯、铁架台、计时器,还需要的测量仪器是 。
(2)由图可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体);水沸腾时的温度 ;且水在沸腾过程中不断吸收热量,而温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)从图中AB段与CD段的倾斜程度不同,可以判断冰的比热容 水的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
图甲为探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。当水温上升到90℃时,每隔1分钟记录一次温度计的示数,直到水沸腾5分钟后,停止记录。
(1)图甲中温度计的示数为 ℃。
(2)图乙是根据实验数据做出的水的温度随时间变化的图像,由图像可知,在当时的条件下,水的沸点是 ℃,你认为造成此结果的原因可能是 ___________________。(回答出一条即可)
(3)由乙图可知水的沸腾过程中特点是 。
(4)在实验过程中,如果加热时间过长的原因可能是 。(回答出一条即可)
如图所示是在“探究水的沸腾时温度变化的特点”活动中使用的实验装置.小丽同学负责的实验小组测量了水在加热过程中温度随时间变化情况,并记录有关数据如下表:
时间/min |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
温度/℃[] |
90 |
92 |
94 |
96 |
97 |
98 |
98 |
98 |
98 |
98 |
(1)当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升、大小 (选填“变大”、“变小”、或“不变”);
(2)在本次实验中,观察到:①水的沸点为 ;②烧杯口有大量的“白气”不断冒出,这些“白气”是 .
(3)通过实验可得:水在加热过程中,吸收热量,温度 ;沸腾时,吸收热量,温度 .
在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中:
(1)小姜的操作如图甲所示,其中错误之处是 。(写出一点即可)
(2)他改正错误后,继续完成实验。图是他根据实验数据描绘的温度-时间图象,通过分析图象可知,水的沸点是 ℃,水在沸腾过程中的特点是温度保持 ,且需要 。
(3)小王实验时在烧杯上加盖纸片,如图乙所示,这种做法的优点是 。
在“观察水的沸腾”实验中,实验装置如图所示.
(1)实验过程中温度计示数是怎样变化的?
(2)实验过程中发现,从给水加热到水开沸腾的时间过长,为了缩短加热时间,请你提出两条建议
在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中:
(1)实验前,同学们就器材的选取进行了讨论,正方和反方提出了许多观点,小明把他们的观点整理记录如表,其中合理的是:_____________和_____________ 。(填序号)
(2)小明安装的实验器材如图甲所示。用酒精灯给水加热,当温度达到88℃时开始记录数据。在看到水沸腾现象后,小明就熄灭了酒精灯,然后根据实验数据绘制了水沸腾时温度与时间关系的图象,如图乙所示。由图可得水的沸点为_____________℃。
(3)在评估与交流环节,同学们认为小明的实验仍存在不足,并对水沸腾后小明还应进行的实验操作提出了一些建议,其中正确的是( )
A.调大酒精灯火焰,继续加热直到水温达到100℃ |
B.撤掉烧杯上的纸板,继续加热直到水温达到100℃ |
C.撤去酒精灯,继续观察温度计的示数,记录数据 |
D.继续用酒精灯加热几分钟,观察温度计的示数,记录数据 |
小明探究水沸腾时温度变化的特点,实验装置如图甲所示。
(1)加热一定时间后,温度计的示数如图所示,此时水的温度为 ℃;
(2)当观察到 时,说明水已沸腾;
(3)水在沸腾过程中虽然温度不再升高,但酒精灯要持续加热,这说明液体在沸腾过程中要 ;
(4)图乙中能正确表示实验过程中水温度变化 (填 “A”“B”“C”或“D”)。
探究水沸腾时对温度变化的特点。
(1)图所示实验中的错误之处是 。
烧杯上加盖的目的是 。
(2)改正错误后,继续实验,记录的数据如下表。分析表中数据可知,烧杯内水面上方气压 标准大气压。
(3)水沸腾后,烧杯上方出现大量“白气”,和它的形成过程相同的是 (选填序号)。
①冰 ②霜 ③雾 ④雪
在研究冰的熔化特点实验中:
(l)图是冰的熔化图像,若在此过程中单位时间内吸收的热量恒定,水的比热容是冰的2倍.由A—B的
过程中,冰水混合物需要 热量,内能 ,总体积 ,冰的熔点是 ℃。
(2)图是小军用“水浴法”做冰的熔化实验装置.实验结束后,由于小军忘记熄灭酒精灯,一段时间后,发现温度计示数维持100℃不变(外界气压为一个标准大气压),则此时试管中的水 (选填“沸腾”或“不沸腾”),理由是 。