初中 物理 分组实验 进阶难度 物态变化

观察水的沸腾

水沸腾时温度真的不变吗

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给水加热,每隔 1 分钟记录一次温度,绘制温度—时间图像,观察沸腾前后气泡和温度的变化规律。

配套虚拟仿真:观察水的沸腾(虚拟探究)

给水加热,每隔 1 分钟记录一次温度,绘制温度—时间图像,观察沸腾前后气泡和温度的变化规律。

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实验目的

  • 观察水沸腾前后气泡的变化。
  • 探究水沸腾时的温度是否保持不变。
  • 会用图像法处理实验数据。

实验原理

液体沸腾时要吸热,但温度保持不变,这个温度叫做沸点。水在标准大气压下的沸点是 100 ℃。

沸腾前气泡在上升过程中由大变小(遇冷液化);沸腾时气泡在上升过程中由小变大,到水面破裂。

关键公式 / 方程式 标准大气压下水沸点 100 ℃

实验器材

铁架台、石棉网
烧杯
酒精灯
温度计(量程 0—100 ℃)
纸盖(中间开孔)
秒表
坐标纸

实验步骤

1

组装装置

按「自下而上」的顺序组装铁架台,温度计的玻璃泡要浸没在水中且不接触杯底和杯壁,杯口盖纸板并留出小孔。

2

加热记录

点燃酒精灯(用外焰加热),水温接近 90 ℃ 时开始计时,每隔 1 分钟记录一次温度。

3

观察气泡

注意观察沸腾前后气泡在上升过程中的大小变化和声音变化。

4

绘制图像

以时间为横轴、温度为纵轴,在坐标纸上描点连线,画出温度—时间图像。

5

分析图像

找出图像中的水平段,说明此时水在沸腾,温度保持不变。

实验现象

沸腾前,杯底产生的气泡在上升过程中逐渐变小,声音逐渐变大;

沸腾时,气泡在上升过程中不断变大,到水面破裂放出大量水蒸气,声音反而变小;

温度上升至约 98—100 ℃ 后不再升高。

实验结论

结论

水在沸腾过程中不断吸热,但温度保持不变,这个温度叫沸点。沸腾是液体在沸点处进行的剧烈汽化现象。

安全提示

请务必遵守以下安全要求

烧杯中水量不超过 1/2,防止沸腾时溅出。

温度计示数稳定后读数,视线与液柱上表面相平。

用灯帽盖灭酒精灯,用余温灼烧时不要触碰石棉网。

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