2024年中考物理實驗(全國版)：探究水沸騰前后溫度變化的特點（解析版）

實驗2探究水沸騰前后溫度變化的特點

(2023中考預測與復習建議：本題屬于熱學板塊，本實驗2022年版課標相較于2011年版課標做了修改，

2011年版課標名稱“探究水沸騰時溫度變化的特點”。本實驗應回歸教材，熟悉實驗操作過程，以全面扎實

掌握基礎考點、理解實驗操作過程，會分析、解釋過程和數(shù)據(jù)為重點，同時實驗會和大氣壓、熱傳遞等知

識進行綜合考查，有一定的可拓展性，預測2023年中考仍然將會以基礎題型的形式出現(xiàn)，最多設置2分稍

微難點的分值，但是平時復習時，應該提高要求，做到復習全面、細致、重難點突出，尤其是突出核心素

養(yǎng)能力考查，同時復習階段應提高考查頻次來體現(xiàn)其核心地位。)

基礎考點梳理

1.實驗裝置(如右圖所示)

溫度計

帶孔硬紙板

石棉網(wǎng)

『精燈

2.實驗器材及其組裝￡

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

量儀器的有溫度計和秒表.

(2)實驗器材的組裝順序：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；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，會使里面氣壓增

大，測出的水的沸點偏高

3.實驗過程

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

時的溫度為水的沸點

(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：氣泡上升過程中變大，到液

面破裂.如圖1所示.

4.實驗數(shù)據(jù)處理

(1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制溫度-時間圖像(如圖2所示)

(2)分析溫度-時間圖像或表格數(shù)據(jù)判斷水的沸點、加熱時間、總結結論.

5.實驗結論

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.實驗評價

(1)水沸騰過程中，溫度計上部出現(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，燒杯內(nèi)的水能

繼續(xù)吸收熱量

(3)實驗操作正確但得出水的沸點不是100℃的原因：a.當?shù)卮髿鈮旱陀谝粋€標準大氣壓時水的沸點低于

100℃；b.當燒杯內(nèi)的氣壓高于一個標準大氣壓時沸點高于100℃,如加熱時用硬紙板遮著燒杯口

(4)縮短加熱時間的方法：a.減少水的質量；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重的原因：水蒸氣液化放出熱量

(6)當水停止沸騰時，給燒瓶澆冷水或從瓶中向外抽氣，水會重新沸騰的原因：瓶內(nèi)氣壓降低，水的沸

點降低

7.知識拓展

(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)熱量的相關計算(Q=cmAt)

典型例題賞析

2.物理學習小組在做“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗時，裝置如圖甲所示.

(1)圖甲裝置的某錯誤之處是溫度計玻璃泡接觸容器壁.

(2)改正錯誤后，實驗中觀察到是否有大量的氣泡由小變大的現(xiàn)象時可判斷水沸騰了.

要點1.水沸騰前后氣泡特點：

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：大量氣泡，上升過程中所受水的壓強變小，氣泡變大.

（3）在水溫升高到85℃后，每隔1min讀取一次溫度計的示數(shù)，直到水沸騰并持續(xù)一段時間，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本實驗中水的沸點是由此可知當?shù)卮髿鈮旱陀冢ㄟx填“高于”“低于”或“等于”）1個標準大

氣壓.

時間/min0123456789101112

溫度/℃85868890929496989898989898

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

（5）（結論評估）（2022臨沂改編）實驗后撤去酒精燈，水還能沸騰一小會兒，這說明水沸騰時不需要吸

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

溫高于水的沸點,會繼續(xù)對水進行加熱.

要點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，另一位同學利用該裝置再次進行實驗.

①（現(xiàn)象解釋）第一次實驗結束后，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）圖乙是第一次實驗水沸騰前后溫度隨時間變化的圖像，請在同一坐標系中大致畫出第二次

實驗水從85℃加熱至沸騰一段時間的溫度隨時間變化圖像.

要點3.水的初溫和質量對實驗的影響：

①水的質量較少：從相同溫度加熱至沸騰所用的時間更短.

②水的初溫較高：相同質量的水，加熱至沸騰所用的時間更短

（7）（實驗改進）（2022臨沂改編）學習小組實驗后統(tǒng)計了從點燃酒精燈加熱到水沸騰共用時22min,請

提出一條減少加熱時間的合理化建議：減少水量,提高水溫

(8)(生活實踐)(2022益陽)做完實驗后學習小組又探究了沸水自然冷卻過程中溫度隨時間變化的情況,

得到的圖像如圖丙.如果要喝一杯奶茶(牛奶與茶水的質量之比約為1：2),結合圖丙，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.先將冷牛奶加進滾燙的熱茶中，然后冷卻5min

要點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”實驗時，用到的器材如下：鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、溫度計、停表等。

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

(2)圖甲中有一處錯誤，請指出錯誤之處：溫度計的玻璃泡碰到了燒杯底。

(3)實驗時，用溫度計測出不同時刻水的溫度，并記錄在表中，其中第3min時溫度計的示數(shù)如圖乙所示,

示數(shù)為98℃o

時間/min01234567

溫度/℃80848896989898

(4)某時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)請在圖丁中畫出水的溫度隨時間變化的圖象。

(6)實驗時，為了減少加熱時間，下列做法不可行的是C(填字母序號)。

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。當鍋里的水沸騰后，碗中的水不會(選填

，，會，，或，，不會，，)沸騰。

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

①水沸騰時的特點是持續(xù)吸熱，溫度不變；

②實驗中水的沸點為98℃,說明當時大氣壓低于（高于/等于/低于）標準大氣壓；

③兩次實驗得出的圖線不同，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)燒瓶內(nèi)的水又重新沸騰了，這是因為澆冷水后瓶內(nèi)水蒸氣液化（填物態(tài)

變化），瓶內(nèi)氣壓減小，水的沸點降低（選填“升高”、“降低”或“不變”）0

（10）實驗結束后，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在學習了物態(tài)變化后完成了探究實驗。

J--溫度計

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時間/minq'

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

數(shù)據(jù)記錄如表:

時間/min01234567891011

海波的溫度/℃4044464848484848485053

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

（2）由記錄的實驗數(shù)據(jù)可知海波是晶體（選填“晶體”或“非晶體”）

(3)由實驗知，海波熔化需要的條件是：①溫度到達熔點；②繼續(xù)吸收熱量。

(二)在實驗室探究幾種液體在沸騰前后溫度變化的特點。

實驗一：用圖2甲所示裝置探究水在沸騰前后溫度變化的特點。

(1)在實驗中觀察到圖2乙是水沸騰時(選填“沸騰前”或“沸騰時”)的情況。

(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出水溫隨加熱時間變化的圖象，如圖2丙所示，根據(jù)圖象可知水沸騰時的特點是

吸收熱量，但溫度保持不變該實驗地點可能在A(選填字母序號)。

A.拉薩

B.北京

C.廣州

實驗二：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。

(3)實驗中，小明發(fā)現(xiàn)當試管內(nèi)的酒精沸騰時，燒杯中的亞麻仁油卻沒有沸騰，由此可知亞麻仁油的沸

點比酒精高。

(4)實驗過程中小明聞到了酒精氣味，這是擴散現(xiàn)象。

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

(2)由實驗數(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,其熔點為48℃；

(3)由實驗數(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溫度到達熔點；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)水沸騰時需要吸熱，但溫度不變；由圖可知沸點約為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，到達了沸點，而亞麻仁油沒有沸騰，說明沒有到達沸

點，所以亞麻仁油的沸點比酒精高。

(4)聞到了酒精氣味，這是擴散現(xiàn)象。

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

溫度保持不變；A；(3)高；(4)擴散。

4.在“觀察水的沸騰”的實驗中，實驗裝置如圖1所示。

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

實驗器材；

(2)某個實驗小組觀察到水在沸騰前和沸騰時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)實驗后的沸水放在桌上越來越?jīng)?，圖2圖象中能表示其溫度T隨時間t變化關系的是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，小試管中的水會沸騰的是CQ

【解答】解：(1)組裝實驗裝置時，應先調(diào)整燒杯的位置，因為燒杯的位置需要根據(jù)外焰的高度來確定。

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

的順序組裝實驗器材；

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

騰時的情況，氣泡內(nèi)的主要成分是水蒸氣；

(3)據(jù)液體冷卻時，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)水沸騰需要同時滿足達到沸點和繼續(xù)吸熱兩個條件，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提高，增加氣壓可以使水的沸點提高，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，利用圖甲所示的相同裝置探究“水沸騰時溫度變化的特點”，繪制了如圖

乙所示的圖象。通過實驗過程和分析圖象信息可知：

（1）設計實驗時，為了減少熱量散失，縮短加熱時間，小華（選填“小亮”或“小華”）的實驗器

材更好些。

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

處于沸騰前（選填"前”或“后”）。

（3）分析圖乙可知，小華實驗時水的初溫高于小亮，把水加熱到沸騰所用的時間卻比小亮的時間長，主

要原因是小華實驗時所用水的質量大。

（4）小亮和小華測得水的沸點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，縮短加熱時間，故小華的實驗器材更好些。

（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，小華實驗時水的初溫高于小亮，把水加熱到沸騰所用的時間卻比小亮的時間長，根

據(jù)Q=cmAt可知，主要原因是小華實驗時所用水的質量大；

（4）液體的沸點隨氣壓的升高而增大，小亮和小華測得水的沸點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）質量；（4）水上方的氣壓不同。

6.在“觀察水的沸騰”的實驗中:

(1)請你指出圖1中實驗操作錯誤之處是溫度計碰到了容器的底，這種錯誤使得測得的溫度值

偏大(選填“偏小”或“偏大”)；

(2)改正錯誤后，他們點燃酒精燈后即開始計時，當水中有氣泡上升時，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間變化的關系圖線見解析；

③由實驗數(shù)據(jù)分析可知：水的沸點是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)實驗結束后，同學們相互交流時，有的小組覺得把水加熱到沸騰的時間過長，為了節(jié)約課堂時間，

請你提出一條合理化建議：提高水的初溫(或減小水