2024年中考物理實(shí)驗(yàn)(全國(guó)版)：探究水沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)（解析版）

實(shí)驗(yàn)2探究水沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)

(2023中考預(yù)測(cè)與復(fù)習(xí)建議：本題屬于熱學(xué)板塊，本實(shí)驗(yàn)2022年版課標(biāo)相較于2011年版課標(biāo)做了修改，

2011年版課標(biāo)名稱“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)回歸教材，熟悉實(shí)驗(yàn)操作過程，以全面扎實(shí)

掌握基礎(chǔ)考點(diǎn)、理解實(shí)驗(yàn)操作過程，會(huì)分析、解釋過程和數(shù)據(jù)為重點(diǎn)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)會(huì)和大氣壓、熱傳遞等知

識(shí)進(jìn)行綜合考查，有一定的可拓展性，預(yù)測(cè)2023年中考仍然將會(huì)以基礎(chǔ)題型的形式出現(xiàn)，最多設(shè)置2分稍

微難點(diǎn)的分值，但是平時(shí)復(fù)習(xí)時(shí)，應(yīng)該提高要求，做到復(fù)習(xí)全面、細(xì)致、重難點(diǎn)突出，尤其是突出核心素

養(yǎng)能力考查，同時(shí)復(fù)習(xí)階段應(yīng)提高考查頻次來體現(xiàn)其核心地位。)

基礎(chǔ)考點(diǎn)梳理

1.實(shí)驗(yàn)裝置(如右圖所示)

溫度計(jì)

帶孔硬紙板

石棉網(wǎng)

『精燈

2.實(shí)驗(yàn)器材及其組裝￡

(1)器材：鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、中心有小孔的紙板、溫度計(jì)、秒表、火柴、水.其中屬于測(cè)

量?jī)x器的有溫度計(jì)和秒表.

(2)實(shí)驗(yàn)器材的組裝順序：自下而上.

(3)燒杯底部墊石棉網(wǎng)的目的：使燒杯受熱均勻

(4)硬紙板的作用：①減少熱量損失，縮短加熱時(shí)間；②防止熱水濺出傷人；紙板上留小孔的目的：中

央孔是用來固定溫度計(jì)；邊沿的孔是為了保持燒杯內(nèi)與外界大氣壓相同，如果沒有小孔，會(huì)使里面氣壓增

大，測(cè)出的水的沸點(diǎn)偏高

3.實(shí)驗(yàn)過程

(1)沸點(diǎn)的判斷：加熱一段時(shí)間后，水中產(chǎn)生大量的氣泡，水的溫度保持不變(溫度計(jì)示數(shù)不變)，此

時(shí)的溫度為水的沸點(diǎn)

(2)水沸騰前：氣泡上升過程中變小，未到液面就消失了；水沸騰時(shí)：氣泡上升過程中變大，到液

面破裂.如圖1所示.

4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制溫度-時(shí)間圖像(如圖2所示)

(2)分析溫度-時(shí)間圖像或表格數(shù)據(jù)判斷水的沸點(diǎn)、加熱時(shí)間、總結(jié)結(jié)論.

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

水沸騰前，吸收熱量，溫度升高，水沸騰過程中不斷吸收熱量，溫度不變.

6.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

(1)水沸騰過程中，溫度計(jì)上部出現(xiàn)小水珠、燒杯上方產(chǎn)生“白氣”的原因：水蒸氣遇冷液化形成的小水珠

(2)撤去酒精燈后水不能立即停止沸騰的原因：石棉網(wǎng)和燒杯底的溫度仍高于水的沸點(diǎn)，燒杯內(nèi)的水能

繼續(xù)吸收熱量

(3)實(shí)驗(yàn)操作正確但得出水的沸點(diǎn)不是100℃的原因：a.當(dāng)?shù)卮髿鈮旱陀谝粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)水的沸點(diǎn)低于

100℃；b.當(dāng)燒杯內(nèi)的氣壓高于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)沸點(diǎn)高于100℃,如加熱時(shí)用硬紙板遮著燒杯口

(4)縮短加熱時(shí)間的方法：a.減少水的質(zhì)量；b.提高水的初溫；c.在燒杯口蓋上帶孔的硬紙板

(5)水蒸氣燙傷較沸水更嚴(yán)重的原因：水蒸氣液化放出熱量

(6)當(dāng)水停止沸騰時(shí)，給燒瓶澆冷水或從瓶中向外抽氣，水會(huì)重新沸騰的原因：瓶?jī)?nèi)氣壓降低，水的沸

點(diǎn)降低

7.知識(shí)拓展

(1)酒精燈給水加熱是通過熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能的.

(2)水在沸騰過程中持續(xù)吸熱，雖然溫度保持不變，但內(nèi)能增大

(3)熱量的相關(guān)計(jì)算(Q=cmAt)

典型例題賞析

2.物理學(xué)習(xí)小組在做“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置如圖甲所示.

(1)圖甲裝置的某錯(cuò)誤之處是溫度計(jì)玻璃泡接觸容器壁.

(2)改正錯(cuò)誤后，實(shí)驗(yàn)中觀察到是否有大量的氣泡由小變大的現(xiàn)象時(shí)可判斷水沸騰了.

要點(diǎn)1.水沸騰前后氣泡特點(diǎn)：

①沸騰前：氣泡少，上升過程中遇冷收縮變小（氣泡內(nèi)水蒸氣遇冷液化）

②沸騰時(shí)：大量氣泡，上升過程中所受水的壓強(qiáng)變小，氣泡變大.

（3）在水溫升高到85℃后，每隔1min讀取一次溫度計(jì)的示數(shù)，直到水沸騰并持續(xù)一段時(shí)間，將所得數(shù)據(jù)

記錄在下表中.

①分析可知：水在沸騰前，持續(xù)吸熱.溫度不斷升高；水在沸騰過程中，持續(xù)吸熱.溫度不變.

②本實(shí)驗(yàn)中水的沸點(diǎn)是由此可知當(dāng)?shù)卮髿鈮旱陀冢ㄟx填“高于”“低于”或“等于”）1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大

氣壓.

時(shí)間/min0123456789101112

溫度/℃85868890929496989898989898

（4）為了探究水沸騰時(shí)需要吸熱，接下來的操作是將石棉網(wǎng)去掉,觀察水是否會(huì)繼續(xù)沸騰.

（5）（結(jié)論評(píng)估）（2022臨沂改編）實(shí)驗(yàn)后撤去酒精燈，水還能沸騰一小會(huì)兒，這說明水沸騰時(shí)不需要吸

熱，這種判斷是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，其中“水還能沸騰一小會(huì)兒”的原因可能是石棉網(wǎng)的余

溫高于水的沸點(diǎn),會(huì)繼續(xù)對(duì)水進(jìn)行加熱.

要點(diǎn)2.水沒有立即停止沸騰的原因：水還在持續(xù)吸熱，即可能有其他裝置繼續(xù)給水供熱.

（6）（2022陜西改編）等水溫降至85℃以下后，另一位同學(xué)利用該裝置再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

①（現(xiàn)象解釋）第一次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，燒杯中的水面降低了，原因是水溫升高，蒸發(fā)加快（選填“加快”或“減

慢”）.

②（繪制圖像）圖乙是第一次實(shí)驗(yàn)水沸騰前后溫度隨時(shí)間變化的圖像，請(qǐng)?jiān)谕蛔鴺?biāo)系中大致畫出第二次

實(shí)驗(yàn)水從85℃加熱至沸騰一段時(shí)間的溫度隨時(shí)間變化圖像.

要點(diǎn)3.水的初溫和質(zhì)量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響：

①水的質(zhì)量較少：從相同溫度加熱至沸騰所用的時(shí)間更短.

②水的初溫較高：相同質(zhì)量的水，加熱至沸騰所用的時(shí)間更短

（7）（實(shí)驗(yàn)改進(jìn)）（2022臨沂改編）學(xué)習(xí)小組實(shí)驗(yàn)后統(tǒng)計(jì)了從點(diǎn)燃酒精燈加熱到水沸騰共用時(shí)22min,請(qǐng)

提出一條減少加熱時(shí)間的合理化建議：減少水量,提高水溫

(8)(生活實(shí)踐)(2022益陽(yáng))做完實(shí)驗(yàn)后學(xué)習(xí)小組又探究了沸水自然冷卻過程中溫度隨時(shí)間變化的情況,

得到的圖像如圖丙.如果要喝一杯奶茶(牛奶與茶水的質(zhì)量之比約為1：2),結(jié)合圖丙，方案巫的冷

卻效果更好.

方案A.先將滾燙的熱茶冷卻5min,然后加冷牛奶

方案B.先將冷牛奶加進(jìn)滾燙的熱茶中，然后冷卻5min

要點(diǎn)4.降溫情況分析：分析圖像，水和環(huán)境的溫度差越大，水放出熱量越快.

2.小明在做“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用到的器材如下：鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、溫度計(jì)、停表等。

(1)組裝器材時(shí)如何確定石棉網(wǎng)的高度？答：根據(jù)酒精燈的外焰進(jìn)行確定。

(2)圖甲中有一處錯(cuò)誤，請(qǐng)指出錯(cuò)誤之處：溫度計(jì)的玻璃泡碰到了燒杯底。

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用溫度計(jì)測(cè)出不同時(shí)刻水的溫度，并記錄在表中，其中第3min時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)如圖乙所示,

示數(shù)為98℃o

時(shí)間/min01234567

溫度/℃80848896989898

(4)某時(shí)刻觀察到燒杯中出現(xiàn)圖丙所示的現(xiàn)象，表明水正在(正在/尚未)沸騰。

(5)請(qǐng)?jiān)趫D丁中畫出水的溫度隨時(shí)間變化的圖象。

(6)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減少加熱時(shí)間，下列做法不可行的是C(填字母序號(hào))。

A.加大酒精燈火焰B.用初溫較高的水C.增加燒杯中水的質(zhì)量D.給燒杯加蓋

(7)生活中，常把碗放在鍋里的水中蒸食物，如圖戊所示。當(dāng)鍋里的水沸騰后，碗中的水不會(huì)(選填

，，會(huì)，，或，，不會(huì)，，)沸騰。

(8)某小組用相同的裝置先后做了兩次實(shí)驗(yàn)，繪制出了如圖庚所示的a、b兩條圖線。由圖庚可知：

①水沸騰時(shí)的特點(diǎn)是持續(xù)吸熱，溫度不變；

②實(shí)驗(yàn)中水的沸點(diǎn)為98℃,說明當(dāng)時(shí)大氣壓低于（高于/等于/低于）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；

③兩次實(shí)驗(yàn)得出的圖線不同，原因可能是水量不同。

（9）水沸騰后，將水倒入燒瓶，發(fā)現(xiàn)水停止沸騰。兩位同學(xué)接著用橡皮塞塞住燒瓶口并將其倒置，向燒瓶

底部澆冷水，如圖所示，發(fā)現(xiàn)燒瓶?jī)?nèi)的水又重新沸騰了，這是因?yàn)闈怖渌笃績(jī)?nèi)水蒸氣液化（填物態(tài)

變化），瓶?jī)?nèi)氣壓減小，水的沸點(diǎn)降低（選填“升高”、“降低”或“不變”）0

（10）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，移開酒精燈，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的水沒有立即停止沸騰，可能的原因是石棉網(wǎng)的余溫會(huì)繼

續(xù)給水加熱。

3.下面是小明所在的物理興越小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了物態(tài)變化后完成了探究實(shí)驗(yàn)。

J--溫度計(jì)

攪拌棒

罪一水二-

「石棉網(wǎng)J|L4O

°°-IS-30

甲L,乙

圖1

,溫度/七

1V至一酒精

「奧40

1亞麻仁油

U匕二與王-二-二］0510時(shí)間/minq'

（一）如圖1甲所示是“探究海波熔化時(shí)溫度變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置，每隔Imin記錄一次溫度值。實(shí)驗(yàn)

數(shù)據(jù)記錄如表:

時(shí)間/min01234567891011

海波的溫度/℃4044464848484848485053

（1）在Imin時(shí)，溫度計(jì)的示數(shù)如圖1乙所示，此時(shí)的溫度為42°C。

（2）由記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知海波是晶體（選填“晶體”或“非晶體”）

(3)由實(shí)驗(yàn)知，海波熔化需要的條件是：①溫度到達(dá)熔點(diǎn)；②繼續(xù)吸收熱量。

(二)在實(shí)驗(yàn)室探究幾種液體在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)一：用圖2甲所示裝置探究水在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)。

(1)在實(shí)驗(yàn)中觀察到圖2乙是水沸騰時(shí)(選填“沸騰前”或“沸騰時(shí)”)的情況。

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出水溫隨加熱時(shí)間變化的圖象，如圖2丙所示，根據(jù)圖象可知水沸騰時(shí)的特點(diǎn)是

吸收熱量，但溫度保持不變?cè)搶?shí)驗(yàn)地點(diǎn)可能在A(選填字母序號(hào))。

A.拉薩

B.北京

C.廣州

實(shí)驗(yàn)二：利用圖2丁所示裝置探究酒精在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)。

(3)實(shí)驗(yàn)中，小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)試管內(nèi)的酒精沸騰時(shí)，燒杯中的亞麻仁油卻沒有沸騰，由此可知亞麻仁油的沸

點(diǎn)比酒精高。

(4)實(shí)驗(yàn)過程中小明聞到了酒精氣味，這是擴(kuò)散現(xiàn)象。

【解答】解：(一)(1)圖1乙中溫度計(jì)的分度值為1℃,溫度計(jì)的示數(shù)為42℃；

(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，海波從第4到第9分鐘溫度保持48P不變，所以海波是晶體,其熔點(diǎn)為48℃；

(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，海波在熔化過程中，吸熱在溫度到了48霓才熔化，因此海波熔化需要的條件是:

①溫度到達(dá)熔點(diǎn)；②繼續(xù)吸收熱量；

(二)(1)水在沸騰過程中產(chǎn)生大量的氣泡，氣泡在上升過程中體積變大；

(2)水沸騰時(shí)需要吸熱，但溫度不變；由圖可知沸點(diǎn)約為8(TC,氣壓很低，拉薩屬于高原地區(qū)，氣壓

比較低，故選：A；

(3)試管內(nèi)外的液體溫度是一樣的，酒精沸騰了，到達(dá)了沸點(diǎn)，而亞麻仁油沒有沸騰，說明沒有到達(dá)沸

點(diǎn)，所以亞麻仁油的沸點(diǎn)比酒精高。

(4)聞到了酒精氣味，這是擴(kuò)散現(xiàn)象。

故答案為：(一)(1)42；(2)晶體；(3)溫度到達(dá)熔點(diǎn)；(二)(1)沸騰時(shí)；(2)吸收熱量，但

溫度保持不變；A；(3)高；(4)擴(kuò)散。

4.在“觀察水的沸騰”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

(1)組裝的器材如圖甲1所示，此時(shí)他應(yīng)該自下而上(選填“自下而上”或“自上而下”)組裝

實(shí)驗(yàn)器材；

(2)某個(gè)實(shí)驗(yàn)小組觀察到水在沸騰前和沸騰時(shí)水中氣泡上升過程中的兩種情況，如圖1乙中①、②所示,

則圖①(選填“①”或“②")是沸騰時(shí)的情況；氣泡內(nèi)的主要成分是水蒸氣(填“空氣”

或“水蒸氣”或“小液滴”)；

(3)實(shí)驗(yàn)后的沸水放在桌上越來越?jīng)?，圖2圖象中能表示其溫度T隨時(shí)間t變化關(guān)系的是D;

(4)如圖3所示，大試管和小試管里都裝有水，將三支大試管中的水加熱，使之保持沸騰，則大試管中

的水不斷沸騰的過程中，小試管中的水會(huì)沸騰的是CQ

【解答】解：(1)組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)先調(diào)整燒杯的位置，因?yàn)闊奈恢眯枰鶕?jù)外焰的高度來確定。

為了保證溫度計(jì)的液泡不碰到燒杯底部，溫度計(jì)的位置根據(jù)燒杯的位置來確定。所以應(yīng)該按照自下而上

的順序組裝實(shí)驗(yàn)器材；

(2)水沸騰時(shí)的氣泡在上升過程中，由于有水汽化為水蒸氣進(jìn)入氣泡，所以氣泡逐漸變大，所以①是沸

騰時(shí)的情況，氣泡內(nèi)的主要成分是水蒸氣；

(3)據(jù)液體冷卻時(shí)，溫度降低是先快后慢的溫度變化規(guī)律可知，D是正確的，故選：D；

(4)水沸騰需要同時(shí)滿足達(dá)到沸點(diǎn)和繼續(xù)吸熱兩個(gè)條件，缺一不可。要使小試管中的水沸騰，就需要讓

大試管中的水的沸點(diǎn)提高，增加氣壓可以使水的沸點(diǎn)提高，C圖通過密閉加熱可以增加大試管中的氣壓。

故選C。

故答案為：（1）自下而上；（2）①；水蒸氣；（3）D；（4）Co

5.小亮和小華分別在不同地點(diǎn)，利用圖甲所示的相同裝置探究“水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”，繪制了如圖

乙所示的圖象。通過實(shí)驗(yàn)過程和分析圖象信息可知：

（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減少熱量散失，縮短加熱時(shí)間，小華（選填“小亮”或“小華”）的實(shí)驗(yàn)器

材更好些。

（2）通過觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)沸騰前、后水中都會(huì)有氣泡，若在露出水面前，上升的氣泡逐漸變小，說明此時(shí)正

處于沸騰前（選填"前”或“后”）。

（3）分析圖乙可知，小華實(shí)驗(yàn)時(shí)水的初溫高于小亮，把水加熱到沸騰所用的時(shí)間卻比小亮的時(shí)間長(zhǎng)，主

要原因是小華實(shí)驗(yàn)時(shí)所用水的質(zhì)量大。

（4）小亮和小華測(cè)得水的沸點(diǎn)不同的原因是水上方的氣壓不同（選填“水的初溫不同”或“水上

方的氣壓不同”）。

【解答】解：（1）加蓋可以減少熱量散失，縮短加熱時(shí)間，故小華的實(shí)驗(yàn)器材更好些。

（2）沸騰前水中的氣泡內(nèi)含有空氣和水蒸氣，氣泡在上升過程中，水蒸氣遇到冷的水液化成水，氣泡減

小。

（3）分析圖乙可知，小華實(shí)驗(yàn)時(shí)水的初溫高于小亮，把水加熱到沸騰所用的時(shí)間卻比小亮的時(shí)間長(zhǎng)，根

據(jù)Q=cmAt可知，主要原因是小華實(shí)驗(yàn)時(shí)所用水的質(zhì)量大；

（4）液體的沸點(diǎn)隨氣壓的升高而增大，小亮和小華測(cè)得水的沸點(diǎn)不同的原因是燒杯上加蓋后使水上方氣

壓增大。

故答案為：（1）小華；（2）前；（3）質(zhì)量；（4）水上方的氣壓不同。

6.在“觀察水的沸騰”的實(shí)驗(yàn)中:

(1)請(qǐng)你指出圖1中實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤之處是溫度計(jì)碰到了容器的底，這種錯(cuò)誤使得測(cè)得的溫度值

偏大(選填“偏小”或“偏大”)；

(2)改正錯(cuò)誤后，他們點(diǎn)燃酒精燈后即開始計(jì)時(shí)，當(dāng)水中有氣泡上升時(shí)，每隔Imin記錄的水的溫度如

②利用表中數(shù)據(jù)，在圖3中描繪出水的溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線見解析；

③由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知：水的沸點(diǎn)是98℃,水在沸騰過程中，需要吸收(選填“吸收”或“放

出”)熱量，溫度不變(選填“升高”“不變”或“降低”)；

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們相互交流時(shí)，有的小組覺得把水加熱到沸騰的時(shí)間過長(zhǎng)，為了節(jié)約課堂時(shí)間，

請(qǐng)你提出一條合理化建議：提高水的初溫(或減小水