Question

14．物理興趣小組進行“探究水沸騰時溫度變化的特點”的實驗．
（1）需要安裝的實驗器材有：A．燒杯和水；B．酒精燈；C．紙板和溫度計；D．鐵圈和石棉網．裝置如圖甲所示，安裝的順序是（填寫器材前的字母）B、D、A、C．
（2）燒杯上加紙板蓋的目的是防止散熱．如果利用硬紙片將燒杯蓋得十分緊密，且紙片上無排氣孔，則水的沸點會升高，生活中高壓鍋是應用這一原理工作的．
（3）甲、乙兩同學用同樣的實驗裝置，在相同的實驗環(huán)境下，分別用質量為m_甲和
m_乙的水進行實驗，根據實驗數據描繪出的溫度隨時間變化的圖象如圖乙所示，分析圖象可知，m_甲小于m_乙，實驗時的大氣壓小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）1個標準大氣壓．

Answer 1

分析 （1）實驗器材的安裝按照先下后上的原則，先把酒精燈點燃放在鐵架臺上，然后把鐵圈固定在酒精燈的外焰處，依次放燒杯紙板溫度計；
（2）加紙板的目的是減少散熱；水在汽化過程中，燒杯內的水蒸氣增多，所以壓強增大．需要知道水的沸點與氣壓之間的關系，氣壓越高，沸點越高，反之，沸點越低．生活中的高壓鍋利用了氣壓越高液體的沸點越高的原理；
（3）有圖象可知，初溫相同，在相同的實驗環(huán)境下，乙沸騰所需時間長，乙吸熱多，故乙的水質量大．

解答 解：（1）安裝按照先下后上的原則，使酒精燈的外焰與石棉網充分接觸，故安裝的順序是B、D、A、C；
（2）為了縮短加熱時間，可以采取加蓋，加火等措施，加紙板的目的是減少散熱；如果利用硬紙片將燒杯蓋得十分緊密，且紙片上無排氣孔，隨著水上方水蒸氣的增多，水上方的氣壓增高，所以水的沸點會升高．高壓鍋就是利用增大壓強升高沸點的原理盡快煮熟食物的．
（3）由公式Q_吸=cm△t和圖2可知，甲3min沸騰，乙6min沸騰，乙的加熱時間長，故乙吸熱多，比熱容、溫度變化量相同，吸熱多的，質量大，所以m_甲＜m_乙；液體的沸點與氣壓有關，沸點小于100℃，說明氣壓小于一個標準大氣壓．
故答案為：（1）B、D、A、C；（2）防止散熱；升高；高壓鍋；（3）小于；小于．

點評 這是一道考查實驗操作的試題，從器材安裝，器材作用，對圖象分析及對公式Q_吸=cm△t的應用，沸點與氣壓的關系等，是一道綜合實驗題．