物理学中“液体沸腾的两个条件”达到沸点继续吸热,把开水舀起来再倒回去,可以增加水的表面积,从而加快了水的蒸发速度,由此而降低了温度,可以暂时缓解水的沸腾,但不能解决根本问题。要使水停止沸腾,就必须切断水的吸热源,把锅底的柴火抽掉,水的沸腾就会马上停止。今天我们就一起学习初中物理实验第02期《观察水的沸腾》汽化与液化

在中考命题中,汽化和液化主要考察影响蒸发快慢的因素、沸腾的特点、蒸发吸热与液化放热的应用等四个知识点,而液体沸腾实验的探究是中考考察的重点。《义务教育物理课程标准2011版》对液体的沸腾的要求如下:

⑴课标内容: 1.1.3经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。用物态变化的知识说明自然界和生活中的有关现象。

⑵课标示例:运用物态变化的知识,说明冰熔化、水沸腾等现象。

学生实验:观察水的沸腾

实验目的

观察水沸腾时的现象

实验器材

铁架台,酒精灯,石棉网,烧杯,杯盖,酒精灯。

实验原理

汽化:物质由液态变为气态的过程,汽化过程需要吸热。

观察水的沸腾

实验步骤

①在烧杯里放入适量水,将烧杯放在石棉网上,然后把温度计插入水里。

②把酒精灯点着,给烧杯加热。

③当水温接近90℃时每隔0.5 min 记录一次温度,并观察水的沸腾现象。

④撤去酒精灯继续观察。

⑤做好实验后,把器材整理好。

5

记录数据

实验现象描述

物理实验水沸腾的实验原理(初中物理实验水沸腾实验探究)(1)

实验数据记录

物理实验水沸腾的实验原理(初中物理实验水沸腾实验探究)(2)

6

数据处理

画出水在加热到沸腾后两分钟的“温度~时间”图像:

物理实验水沸腾的实验原理(初中物理实验水沸腾实验探究)(3)

7

实验结论

由以上实验现象和数据可得出下面结论:

①沸腾是在液体内部表面同时进行的剧烈汽化现象。

②水在沸腾时,温度不变(升高/降低/不变)。

沸腾的特点、条件及沸点的影响因素

实验探讨

通过这个实验的学习,我们掌握了以上两个实验结论,但在观察水的沸腾实验过程中你是否遇到了些问题?那么请思考以下问题:

问题1:为什么各组水的沸腾时间不同?

问题2:为什么水在沸腾前与沸腾后,气泡上升过程中大小变化不同?

【典型例题】 小明利用如图所示的实验装置观察水的沸腾现象。

物理实验水沸腾的实验原理(初中物理实验水沸腾实验探究)(4)

(1)组装器材时,应先固定图甲的   (选填“A”或“B”)。

(2)水沸腾时温度计示数如图乙所示,则此时水沸点是   ℃,水沸腾过程中继续吸热,水的温度   

(3)水沸腾时,水中气泡的情形为丙中   (选填“A”或或“B”)。

(4)实验中是通过   的方式增加水的内能,若要缩短将水加热至沸腾的时间。请写出一种可行的办法   

【分析】(1)在此实验中,酒精灯及温度计的使用都有特殊的规定:使用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,但不能碰到容器底;所以要从下向上进行调节;(2)水沸腾时的特点:不断吸热,但温度保持不变。液体沸腾的条件:达到沸点、继续吸热;(3)根据水沸腾前和沸腾时的现象区别:沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小;沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大。(4)改变物体内能的方法:做功和热传递,做功发生了能量的转化,热传递发生的是能量的转移。

【解答】解:(1)由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯固定图甲的B的高度;目的是使用酒精灯的外焰加热;(2)从图象可以看出水在沸腾过程中保持99℃不变,所以沸点为99℃.水沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变。(3)A中气泡在上升过程中体积逐渐变大,所以是沸腾时的现象;B图中气泡在上升过程中体积逐渐减小,所以是沸腾前的现象。(4)实验中,由于酒精灯火焰的温度较高,所以热由酒精灯火焰传递给石棉网、烧杯底,然后传递给水,是通过热传递方式增加水的内能的;要缩短加热时间,可适当提高水的初温或适当减少水量。故答案为:(1)B;(2)99;不变;(3)A;(4)热传递;提高水的初温或适当减少水量。

,