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一题多问 以变促思-从一道“观察水的沸腾”实验考题谈起
来源查字典物理网| 2017-04-01 发表| 学习园地分类:物理复习

学习园地

  在一章的复习阶段,为提高学习效率,可选择一些有代表性的题目来做。题目要有一定的综合性,要尽可能多的涵盖本章的知识点。通过这类题目训练,可以促使我们从多方面、多角度、多层次思考问题。可以帮助我们克服思维障碍,打破思维定式,培养思维的灵活性和广阔性。

  例题:小明同学在做“观察水的沸腾”的实验中,记录了水在不同时刻的温度值,如下表:

  

时间/min

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

温度/℃

90

92

94

96

98

98

95

98

98

98

98

98

98

根据小明所做的实验及他所记录的实验数据回答下面的问题:

  (1)小明在实验的过程中观察到,水在沸腾前后水中气泡有如图1(a)、(b)所示

  的两种上升情况,那么在图1中,图_______是水在沸腾前的情况,图______是水在沸腾时的情况。

  一题多问 以变促思-从一道“观察水的沸腾”实验考题谈起1

  图1

  (2)从数据记录表上可以看出,有一次观察记录数据明显错误,它是第________分钟时的数据。

  (3)根据表格中所给数据,请在图2所画的方格图上画出“温度—时间”的图像。

  一题多问 以变促思-从一道“观察水的沸腾”实验考题谈起2

  图2

  (4)从水的沸腾图像可以判断,在当时条件下,水的沸点是_________,水在沸腾过程中温度________(选填“升高”、“不变”或“降低”)。

  (5)由此还可以判断出实验时水面上的气压____(选填“小于”、“大于”或“等于”)1个标准大气压。

  (6)根据实验现象归纳水沸腾的特点:

  ________________________________________;

  ________________________________________;

  ________________________________________。

  小明同学在做完“观察水的沸腾”的实验后,又进一步研究沸水自然冷却过程中温度随时间的变化情况,将实验数据记录在下表。根据下表继续回答问题:

  

时间/min

0

5

10

15

25

35

45

55

65

温度/℃

98

71

55

45

36

28

24

24

24

(7)分析比较上表中的数据可知,这杯水所处的环境温度是________℃。

  (8)请在图3所给坐标图中,根据表格中所给数据,通过描点画出上述温度随时间变化的图像。根据图像可知沸水在自然冷却过程中温度随时间变化的特点是____________________。

  一题多问 以变促思-从一道“观察水的沸腾”实验考题谈起3

  图3

  (9)如果有一天你要喝一杯奶茶,下列两种冷却方法中,效果较好的是( )

  A. 将滚烫的热茶冷却5分钟,然后加适量冷牛奶

  B. 先将适量冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5分钟

  [解析](1)水沸腾时,上下温度相同,在气泡上升过程中,周围的水发生汽化产生的水蒸气聚集到气泡,气泡越上升越大,故水沸腾后的情况是(a)图;水沸腾前,气泡在上升过程中,水温越来越低,由于热胀冷缩和气泡中水蒸气液化,气泡越来越小,所以(b)图为水沸腾前的情况。

  (2)因为水在沸腾时虽吸热但温度保持不变,所以第6分钟的数据是错误的,不是95℃,而应该是98℃。

  (3)纵坐标为温度,起点为90℃,每小格l℃。横坐标为吸热时间,开始计时时,所对应温度为90℃,描出相应的点,当加热到1分钟时,相对应的温度为92℃,描出相对应的点,以此类推。然后用一条光滑的曲线把这些点连接起来。对于严重偏离曲线走向的点,在连接曲线时,应予以舍去。图像如图2所示。

  (4)由实验数据记录可知水的温度最后保持在98℃,所以在此实验中,水的沸点是98℃。由上面所作的图像可以明确地看出,水在沸腾的过程中,温度不变。

  (5)因为液体沸点随气压的降低而降低,而l个标准大气压下水的沸点是100℃,故实验时气压小于1个标准大气压。

  (6)本题为开放性试题,只要答案符合题意即可。例如:吸热、温度不变、水的质量变小等等。

  (7)水在自然冷却时,温度逐渐下降,直至降到与室温相同。由表格数据可以看出:在45分钟以后水温就不再下降,水温保持在24℃。故环境温度是24℃。

  (8)方法如(3)题所述,图像如图3所示。由表格和图像可看出,在开始降温时,每5min下降的温度

  一题多问 以变促思-从一道“观察水的沸腾”实验考题谈起4读数分别为27℃、16℃、10℃。可见开始降温快,后来降温慢。

  (9)因为温度越高,降温越快,所以用A方法冷却较好。

  [点评] 本题是在中考题的基础上拓展而成的。小明同学在做完“观察水的沸腾”的实验后,又进一步研究水自然冷却过程中温度随时间的变化情况,并根据实验数据和图像找出相关特点,同时解决一个实际问题(怎样使一杯奶茶很快降温),突出体现了学以致用的原则。还考查了学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,符合新课标的要求。

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