实验二 探究水沸腾时温度变化的特点

1.纸板上留有小孔的目的(a.减少①____________ ；b.保持烧杯内外②______________2. 器材的组装顺序(按③__________ 的顺序，先确定装置下方器材位置) ，器材用到(除图中所示)秒表、温度计【分析现象和数据，总结结论】3. 根据表格数据绘制温度－时间图像(先描点，再用平滑的线连接各点)4. 根据表格数据或图像判断水在沸腾前温度变化情况(温度变化不均匀)5. 根据表格数据或图像判断水的沸点、总结水的沸腾特点6. 根据气泡的变化判断水是否沸腾(沸腾前气泡较少、上升过程中体积逐渐④_____ ；沸腾时产生大量气泡且上升过程中气泡体积逐渐⑤____ ，到达水面时破裂)7. 烧杯口形成“白气”的原因：⑥___________________________________________________8. 测出水的沸点低于100 ℃的原因(实验环境周围大气压⑦________一个标准大气压)9. 探究水沸腾过程中是否需要持续吸热的方法:⑧_________________________________________________10. 撤去酒精灯后水仍能沸腾一段时间的原因:⑨____________________________________________11. 缩短加热时间的方法(a. ⑩____________________ ；b⑪_____________________⑪ . ；c.⑫____________________等) ，给烧杯加纸板可以⑬_______________________________________12. 实验结论：水在沸腾过程中不断⑭________热，温度⑮__________．例1 八年级六班的同学进行“探究水沸腾时温度变化的特点”实验．(1)如图甲所示，组装实验装置时，合理的安装顺序为⑯________(选填“自下而上”或“自上而下”).(2)实验中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时水的温度是⑰________ ℃.(3)实验中观察到水沸腾前和沸腾时，水中气泡上升过程如图丙所示，则图中⑱_______(选填“A”或“B”)是水沸腾时的情况．(4)图丁是 A 组同学根据收集的数据绘制成的温度－时间图像，则该地水的沸点为⑲________ ℃，可能的原因是当地的大气压⑳________(选填“大于”“等于”或“小于”) 1 个标准大气压．变式点实验数据分析①(2020 淮安改编)由图丁可知从计时开始，水被加热㉑________min 开始沸腾，水在沸腾过程中温度㉒________ ．②(2019 东营改编)下表是小强独自实验时记录的不同时刻水的温度值，但他记错了一个数据，你认为错误的数据是第㉓________min 时水的温度，判断的依据是水沸腾时㉔______________________．/min (891011121314)…/ (96979898959898)…(5)A 、B 两组同学选用的实验装置是相同的，但 B 组将初温相同的水加热到沸腾所用的时间较长，原因可能是㉕________________(写出一种即可).(6) 实验中，温度计露出液面的部分逐渐出现的小水珠是㉖______形成的．(7) 水沸腾一段时间后，小组同学小明撤去酒精灯，发现烧杯内的水没有立即停止沸腾，原因可能是㉗______________；一段时间后，烧杯中的水逐渐停止沸腾，说明水在沸腾过程中需要持续吸热________．(8)小组同学小强选用烧瓶进行实验，水沸腾后，移去酒精灯，水逐渐停止沸腾，当他用连有注射器的橡皮塞塞住烧瓶口，然后向外拉注射器活塞，如图戊所示，会看到烧瓶中的水重新沸腾起来，这是因为㉘____________________________________．(9) 老师告诉同学们：实验中要注意安全，水蒸气引起的烫伤往往比开水烫伤更严重．这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多，但是㉙__________ ，所以实验时要注意安全.例2、小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点，当水温接近90℃时，每隔0.5分钟记录一次温度，并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图象．（1）实验时，当看到水中有大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的散发到空气中，就表明水沸腾了．（2）分析图乙可知，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，最有可能的原因是（3）小明在第9分钟撤掉酒精灯后，发现有一段时间水温依然保持不变．如图乙所示，这段时间内烧杯底部的温度（填“高于”“等于”或“低于”）杯内水的温度，原因是_____________________________________①热量损失②气压平衡③自下而上④变小⑤变大⑥高温水蒸气遇冷液化成的小水珠悬浮在空气中⑦小于⑧水正在沸腾时撤去酒精灯，稍等一会儿，观察水是否会继续沸腾⑨石棉网温度高于水的沸点，还能继续为烧杯内水提供热量⑩减少用水质量用初温较高的水进行实验⑫在烧杯口盖纸板⑬减小热量散失，缩短加热时间⑭吸⑮不变例1⑯自下而上⑰96 ⑱A ⑲98 ⑳小于㉑3 ㉒不变㉓12 ㉔温度不变㉕B组所用水的初温较低㉖液化㉗石棉网温度高于98℃㉘烧杯内气压降低，导致水的沸点降低㉙液化放热例2、(1)水蒸气；（2）小华用的水的质量比小明的大；（3）高于；玻璃的比热容较小，吸收热量后，玻璃升高的温度较高，停止加热后，水依然可以从玻璃烧杯吸收到热量．。

《探究水沸腾时温度变化的特点》创新实验教学设计河源市源城区啸仙中学钟绍坚一、实验的地位和作用该实验是人教版八年级物理第三章第3节《汽化和液化》的内容，该实验是物态变化中最基本的实验。

实验对于学生了解沸腾概念、沸腾特点、沸点及沸腾的条件具有重要的作用，提高该实验教学效果，可以大大提高整节内容的课堂效率。

二、传统实验的不足之处1.所需器材多，组装麻烦。

2.为了更好地观察气泡的变化过程，实验时一般采用的是凉水，加之实验室常备的烧杯容量大，造成实验时间过长，课堂时间分配前松后紧，导致得出结论比较仓促、生硬，课堂效率不高。

3.实验过程中，放置石棉网的铁圈很难保证安装水平，均存在一定程度的倾斜，造成盛水的烧杯也随之倾斜，稳定性较差，实验中存在一定的危险性。

三、实验改进与创新之处1.实验器材少，易于操作。

2.利用电热水壶来（透明玻璃材质）加热水，缩短了加热时间，降低了实验难度及危险性，也有利于观察气泡的变化过程，提高了实验的效率。

3.利用温度传感器及数据采集软件，可以把数据直观地通过图像实时反馈，使得实验更直观、更有说服力，更有利于学生得出实验的结论。

四、实验所需器材温度传感器、电脑平台及数据采集软件、电热水壶（透明壶体）五、实验原理及思路实验原理：新实验是通过电热水壶给水进行加热，利用温度传感器、电脑平台、数据采集软件自动记录加热时间和水的温度，并实时生成时间-温度变化图像。

学生根据数据及图像，总结出水沸腾时温度变化的特点。

当水达到沸点时，停止加热，观察到水也停止沸腾；重新加热，水又重新沸腾；说明水沸腾的条件是达到沸点且继续加热。

电热水壶不加盖和加盖加热，沸点会发生变化，说明水的沸点与气压有关。

该实验选用透明壶体的电热水壶目的是为了更好地观察气泡的变化情况。

六、实验教学目标及内容（一）实验教学目标1.知识与技能：（1）了解不同的物质吸热能力不同。

（2）了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。

（3）会查比热容表，了解常见物质比热容，能用比热容解释简单的自然现象。

江苏省苏科版初二物理上学期期末复习之沸腾实验1. 探究水沸腾时温度变化的特点如图1 所示，是某小组安装的实验装置，合理的安装顺序是 _______________ 填序号烧杯和水酒精灯铁杆A和温度计含纸盖铁圈B 和石棉网如表是小燕记录的实验数据：实验过程中，她发现在第3min 时，水中的气泡在上升的过程中逐渐_______________ 。

选填“变大”或“变小” 。

请将图2 中的坐标系补充完整，并根据上表数据绘出水温与时间的关系图象。

由数据及图象可知，水沸腾时，继续加热，水的温度_______________ 。

通过学习，小燕终于明白妈妈用炉火炖汤时，在汤沸腾后总是________________ 的道理选填2. 如图1 所示，是小明和小华在观察“水的沸腾”实验中的情景。

当水温升到时，随着加热过程的进行，小明每隔1min 记录一次水的温度，记录的数据如表：实验前，应先安装________ 。

“ A”或“ B”在图2 中，图_______ 是水沸腾后的情景；根据表中实验数据，可知水的沸点是____________ 。

从实验现象可以归纳水沸腾时温度___________ 。

为了缩短水从加热到沸腾时间，请你提出有效的操作建议：写出两点___________________ ， _____ 。

实验时，熄灭酒精灯，水能继续沸腾，你觉得原因是： _______________ ，再过了一会水将停止沸腾，这个现象表明，水沸腾要 ___________ 。

小华在课外书上了解到在水中加入不易挥发的甘油原液后沸点会升高。

下表为甘油与水按不同的比例混合，混合液的沸点表中甘油含量是指甘油在混合液中所占体积的百分比。

甘油含量30405060708090混合液的沸点103104107111117124141请在图中作出混合液沸点与甘油含量的关系图象；由图象可以推知，甘油的含量达到时，混合液的沸点大约是_____________________________ 。

中学物理 Vol .38 No .242020年12月採走水沸膝时温皮史化的特点”的改迷与思考张如作(思源实验学校湖北竹溪442300)摘要：为了让实验教学更好地服务课堂，物理教师要尽可能地改进和创新实验器材.本文利用探针温度计、透明 电热水壶等实验器材来对“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验加以改进，使实验现象更明显，操作更安全方便，也 更贴近生活.关键词：改进；沸腾；温度；热水壶文章编号：1008 - 4134(2020)24 - 0053中图分类号:G 633.7文献标识码：B物理是一门以实验为基础的学科，通过实验可以 让学生近距离感受到从直观现象到本质探究、从感性认识到概念理解，从而一步步地自主构建知识.但现 有的教材和一些教学资源所提供的实验方案和实验 装置并不一定适用于课堂教学，陈旧的物理实验，不 明显的实验现象，实验的高失败率等已无法抓住学生 的眼球，也让教师产生对实验教学的恐惧.这需要教 师尽可能地完善和改进实验器材，让课堂教学实验与 社会生活、时代的发展以及新科技技术接轨,这样才 能更好地锻炼学生的科学思维，进一步推动教学改 革，培养创新人才.1发现问题 1.1 实验回顾程中，必须近距离才能观察到实验室用的温度计，读 数时还应与温度计中液柱的液面相平，容易读错或不 及时读数(读数不及时）且精确度不高.如果是教师或个别学生读数后告诉其他同学，会使可信度降低，其 他学生缺乏参与感.实验中，受热源的影响，温度越高 越难上升，单位时间内上升的温度差距较大，并且不 易掌握刚沸腾时的温度和时间，导致绘制图像的误差 较大，不能反映出水沸腾时的特点.即使达到沸腾，温 度趋向不变，产生的气泡不多，使得效果不是很明显， 并且只有前几排的学生能够观察到.第三，实验安全性不强.烧杯直接放在石棉网上， 加热后水温较高，且读数及观察实验的学生离装置较 近，存在一定的安全隐患.如图1所示是人教版八年级上册 物理第三章第三节“探究水沸腾时温 度变化的特点”的实验，在安装实验器 材后，用酒精灯给水加热，当水温接近 901时每隔0. 5m in 记录一次温度，并 绘制水沸腾时温度与时间关系的图像.1.2 教材实验的不足第一，操作不方便且影响实验的探究.教材所选用的实验器材中，酒精灯和石棉网的使 用是九年级化学所学知识，其中不能用嘴吹,需要用 灯帽盖灭酒精灯，垫石棉网不直接加热等操作会分散 学生的注意力，并且影响学生对探究问题的关注与思 考.酒精灯火焰温度不够高，易受外界环境影响，如有 风吹动时将会导致热源不稳定，也会影响数据的采集 和分析.如果外界温度过低,热量散失较快，即使利用 901的水来实验，加热仍需较长时间才能让水沸腾， 从而影响课堂效率.第二，读数不精确，不易观察实验现象.在实验过2实验改进2.1器材的选择实验室用的温度计的灵敏度和精确度不够，且操 作及读数都不方便.选择图2所示的探针温度计，测 温迅速、精准，并且携带计时功能，还可以将显示屏投 影，学生可以一边观察实验，一边记录数据，方便操 作,并能节约时间，还避免了实验的遮蔽性.图2 图3图4图5用透明电热水壶（如图3所示），加热均勻，功率可 调，能缩短加热时间且易观察.城市生活的每个家庭几 乎都有热水壶，常见的沸腾现象也差不多为每个学生 所熟悉，水沸腾时温度的变化是怎样的，沸腾后温度一作者简介：张如作（丨984 -)，男，湖北荆州人，本科，中学一级教师，研究方向：中学物理教学.• 53•2020年12月Vol .38 No . 24 中学物理温度50100 150图6200 250 300时间/s2.3 买验改进后的优点(1) 操作简单，安全性高.(2) 缩短实验时间，提高课堂效率.(3) 实验效果明显.沸腾时会产生大量气泡，学生易观察，并且有强烈的视觉冲击，助于学生理解物理概念一-沸腾.(4) 提高学生的参与度.因为容器大，并且可以投影，使教室里每个角落的学生都能观察到实验现象， 增强了学生对实验的参与感和真实感.(5)测量数据丰富可靠.学生可以自由选择某一个时间点和对应的温度进行记录，再根据个人记录的 数据绘制图像进行分析.2.4 实验中注意事项实验时要通过调节电热水壶内水量的多少，保证温度上升的速度为8T /min 左右，并且3 -4m in 内可 以观察到水沸腾，方便观察和记录.温度上升2=€左右 再开始记录，并且每15s 或20s 可以记录一次数据，便于绘制图像.如果有学生参与实验，一定要提醒学生 遵守电器使用的安全原则，观察沸腾现象时，不要离 热水器太近，以免烫伤.3拓展实验改进后的实验装置还方便对其 他实验进行探究.可以探究“水沸腾 的条件”—达到沸点，继续吸热.如图7所示，在电热器中间放置一个装 水的试管，测量试管内水的温度并观察其是否沸腾.可以探究“固体熔化 时温度的变化规律”，将海波放在试 管内，浸没在电热水壶里，用水浴法 恒温（可以设置60的水温）加热，实验效果明显.4思考通过对物理实验教学的不断优化和创新，从而发展学生学科核心素养的过程中，对 实验的改进和创新要遵循以下原则：（1)直观性.即实 验效果要明显，如果不能直接观察，可以利用信息化 技术分析展示，比如传感器技术、热成像技术、可视化 技术、数码成像技术等等.（2)科学性.即操作要规范， 态度要严谨，避免假数据欺骗学生.（3)探究性.即实 验所选取的无论是简单的器材还是复杂的器材，操作 起来要方便，实验的探究要有意义.（4)安全性.即生 命高于一切，时时刻刻把实验操作的安全性放在第一 位，保证师生的健康.参考文献：[1 ]廖龙龙.初中物理课堂实验创新思考[J ].知识窗（教 师版），2020(08) :52.[2]陈昊.实验创新在物理教学中的应用[J ].中学物理，2020,38(10) ：42 -44.[3] 候庆蓉.初中物理实验教学中培养学生创新能力的分 析[J ].中国农村教育，2019(08) :44.[4] 谢志成，张军.例谈初中物理实验创新[•!].物理之友,2018,34( 10) ：33 -35.[5] 冷建军.改进《探究水沸腾时温度变化的特点》的实验装置[J ].理科考试研究,2017,24(14) :47 -48.(收稿日期：2020 - 09 - 20)图8定是100丈吗？通过直观的实验展示来解决学生的疑 问，真正让物理知识从生活中来，应用到生活中去.2.2 实验过程(1) 实验前，先在电热水壶里加1.2L 的水保温， 保温温度设置在70丈左右.(2) 实验时，将探针温度计固定在电热水壶上，探针头完全浸没在水里，如图4所示.如果在课堂上进 行实验，可以将显示屏投影到大屏幕上或用手机投屏，方便全体同学读数记录并观察.(3) 电热水壶开始加热，当水温达到72T 时，开 启记时按钮，并记录数据，以后每隔15s 或20s 记录一 次加热的时间和水的温度.演示实验中，水沸腾时（如 图5所示）适当提醒学生在观察现象的同时，注意水温的变化.(4) 根据记录的实验数据（见表1)绘制水沸腾时 温度与时间关系的图像（如图6所示），研究水沸腾时 的温度特点.表〗水加热到沸腾时的温度变化时间/s 015304560温度/丈7273.5767880.2时间/S 7590105120135温度81.98486. 188.590.2时间/s 150165180195210温度/t 92.494.59697.597.8时间/s 225240255270285温度97.897.997.897.897.7o o o ^u o oo o o o o /09876543213b/姻頓• 54 •。

探究水沸腾时温度变化的特点课本实验再现一、提出问题水沸腾后如果继续加热，是不是温度会越来越高？二、实验器材和实验装置铁架台、酒精灯、石棉网、水、烧杯、实验材和实室用温度计、秒表、火柴、硬纸板等。

三、实验步骤（1）按实验装置图自下而上组装实验装置；（2）在烧杯中装人适量的水，用酒精灯的外焰给烧杯加热，并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温的变化；（3）当水温达到90C时,每隔1 min 记录一次水的温度值,直到水沸腾后5min为止,同时注意观察沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化；（4）根据记录的温度值,作出水的温度一时间图像。

四、数据处理五、实验现象（1）水沸腾前,烧杯底部有少量气泡产生,且温度越高,气泡越多，气泡在上升过程中体积渐渐变小;水的温度逐渐上升。

（2）水沸腾时,烧杯底部有大量气泡产生;气泡在上升过程中体积逐渐变大,到达液面时破裂;水的温度保持不变。

六、实验结论液体在沸腾过程中，温度不变。

拓展训练1.星期天,小芳在家烧水煮饺子.当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水量少了点,于是小芳又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开.下面能反映小芳整个烧水过程中温度随时间变化的图象是( )A. B.C. D.2.关于“研究水沸腾的规律”实验，下列说法中正确的是( )A.实验的测量工具是体温计和停表B.当水温达到100℃时，水一定会沸腾C.水在沸腾过程中，继续吸热，温度升高D.沸腾时有大量气泡在水中生成、上升、变大，到水面破裂3.对甲、乙两种物质同时持续加热，其温度随时间变化的图象如图18-6-1所示，下列说法正确的是( )A.甲物质的沸点一定是80 ℃B.乙物质的熔点一定是60 ℃C.甲物质在4~6 min内一定持续吸收热量D.乙物质在6~10 min内一定是固液共存态4.在“观察水的沸腾”实验中，四个实验小组测得水的沸点如下表所示：对于上述实验数据，下列说法正确的是( )A.四个小组实验都失败了，因为水的沸点是100℃B.只要实验操作正确，数据真实，上述数据均有效C.只有第1小组数据不可以接受，因为他们的数据偏离100℃最大D.只有第2小组数据可以接受，因为他们的数据最接近100℃5.在做“观察水的沸腾”实验时，甲、乙、丙三个实验小组的同学用相同规格、酒精灯火焰大小一样的实验器材，按如图1所示进行实验。

物理仿真实验-探究水沸腾时温度变化的特点
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11、
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13、实验结论
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17、实验器材
18、
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实验05探究水在沸腾前后温度变化的特点1．【实验目的】通过探究实验，得出水在沸腾前后温度变化的特点。

2．【实验器材】（1）铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器、火柴、纸盖、停表（2）主要器材作用：①温度计：测水的温度。

②停表：记录加热时间。

③加盖纸板：减少热量损失，缩短加热时间。

3.【设计实验】（1）提出问题：①水是不是一开始烧就沸腾了？②水沸腾前后温度会怎么变化？③你怎样判断水是否在沸腾？（2）猜想假设：说说你的猜想和理由。

（3）如何验证你的猜想：①实验需要测量什么物理量？②由此确定需要什么器材？③怎样组装实验器材？④如何进行实验，收集证据？4. 【器材安装顺序】自下而上。

5. 【实验步骤】按图所示的装置加热水，观察水在沸腾时的温度变化和现象。

将所测得的数据填入表中，并在坐标纸上描出各点，将这些点用平滑曲线连接起来。

6. 【实验表格】时间/min0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12温度/℃7．【实验结论】（1）沸腾前，水吸热温度升高。

（2）沸腾过程中，水吸热温度保持不变。

8．【注意事项】（1）用酒精灯外焰加热。

（2）烧杯中水量要适当。

（3）温度计的玻璃泡不能碰到烧杯底和壁。

1.烧杯中水量要“适当”的含义：：（1）不能太少，否则无法浸没温度计玻璃泡。

（2）不能太多，否则加热时间太长。

2.实验现象：（1）沸腾前,水温不断升高，杯底有少量气泡产生，上升过程中体积逐渐变小（下左图）；（2）沸腾时，水温保持不变，杯底有大量气泡产生，上升过程中体积迅速变大，在液面破裂，里面的水蒸气散发到空气中去（下右图）；（3）停止加热，水停止沸腾。

3.缩短加热时间的方法：（1）适当减少所用水的质量。

（2）可用初温较高的水进行实验;（3）调大火焰。

4.水的沸点低于100℃的原因：（1）当地大气压低于1个标准大气压。

（2）水中含有杂质。

5.会画沸腾图像：在坐标纸上设温度为纵坐标，时间为横坐标，建立坐标系，并在坐标系中描出各点，然后将这些点用平滑曲线连接起来。

探究水沸腾时温度变化特点一、实验方法：图象法（数形结合）、对比观察法二、实验器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中间有孔的纸板、 温度计、水、秒表三、实验步骤：1、按装置图安装实验仪器.2、用酒精灯给水加热至沸腾并观察.3、当水温接近90℃时每隔0.5min 记录一次温度。

4、完成水沸腾时温度和时间关系的图线。

三、数据处理四、分析与论证1、水沸腾时发生________________现象，形成__________________________________________________；2、水沸腾时温度_______________；3、水沸腾时需要_______________。

1、剧烈汽化 大量气泡上升、变大，到水面破裂开来2、保持不变3、吸热 五、交流与评估1、加热过程中，为什么杯口盖一纸板？___________________________________________________________________________。

2、石棉网有什么作用？___________________________________________________________________________。

3、实验中为了节约能源、适当缩短实验时间，可以采取的措施有哪些？（1）________________________________________________________________________________； （2）_________________________________________________________________________________； （3）_________________________________________________________________________________． 4、探究过程中，如果由实验结果发现水的沸点不是100 ℃，你认为原因是什么？（1）________________________________________________________________________________； （2）_________________________________________________________________________________；A B C D 甲乙1、可以减少热损失,缩短加热时间.2、使烧杯均匀受热.3、（1）适当提高水的初温；（2）适当减少水的质量；（3）在烧杯中加盖．4、（1）实验时气压不是1标准大气压；（2）温度计不准确；③读数有误差．四、典型例题、创新题如图甲所示为小明同学进行“观察水的沸腾”的实验装置．（1）如图乙所示的四个图象表示观察水的沸腾前后连续加热过程中出现的四个现象，它们出现的先后顺序依次为_________________．（2）每隔1min记录一次温度，根据表格中的数据，在图坐标上画出水的沸腾图象．（3）从水的沸腾图象可知，水的沸点为_____℃，当时的大气压__________（选填“高于”、“低于”、“等于”）1标准大气压；水在沸腾的过程中温度__________，需要吸热．（4）若要缩短实验时间，你的方法是：________________________________________________ ___________________________________________________________________________。