试题

题目:
俗话说“开水不响,响水不开”.有烧过水的同学都知道,水开时的声音是沉闷的“扑扑”声,而水快开时却发出了清脆的“呼呼”声.
青果学院
某同学回家后,动手做了如下的实验:
①打开两个相同火力的煤气灶,将两个不同的容器,装上等量的水后,放在煤气灶上加热,直至水烧开,观察整个过程,并不时地用温度计测量其温度.
②当水温达到40℃-50℃时,有气泡开始脱离容器底,容器底发出了轻微的“呼呼”声,两个不同的容器发出的声音有所不同,但都是随着温度升高,“呼呼”声变大.
③当温度升高到80℃-90℃时,气泡变得更多了,“呼呼”声也变得更大声了.将其中一个容器停止加热,虽然温度和刚才相同,但只要气泡消失,声音就没有了.
④当水烧开时,气泡上升到水面破裂,发出沉闷的“扑扑”声.
(1)通过以上的实验,你能解释为什么“开水不响、响水不开”吗?你认为水的声音与什么因素有关?
(2)以上同学的实验是否不够完善的地方?若有的话,请指出,并说说你的方案.
答案
解:(1)沸腾前,上层水温低于下层水温,大量的气泡上升时,温度低,出现液化,体积变小引起气体和水的剧烈振动,所以声音较响响水不开.沸腾时,气泡上升到水面破裂,引起的振动较小,所以声音较小.这就是“响水不开,开水不响”的原因.
(2)由实验步骤③得到水的声音与温度无关,与气泡有关.
(3)实验中只探究了水的声音与水温、气泡、容器的关系,没有探究与火力大小、水的多少的关系.
故答案为:(1)显然与气泡有关,沸腾前,上层水温低于下层水温,大量的气泡上升时,温度低,出现液化,体积变小引起气体和水的剧烈振动,所以声音较响响水不开.沸腾时,气泡上升到水面破裂,引起的振动较小,所以声音较小.这就是“响水不开,开水不响”的原因.
(2)没有探究水的多少和火力的大小等因素.
解:(1)沸腾前,上层水温低于下层水温,大量的气泡上升时,温度低,出现液化,体积变小引起气体和水的剧烈振动,所以声音较响响水不开.沸腾时,气泡上升到水面破裂,引起的振动较小,所以声音较小.这就是“响水不开,开水不响”的原因.
(2)由实验步骤③得到水的声音与温度无关,与气泡有关.
(3)实验中只探究了水的声音与水温、气泡、容器的关系,没有探究与火力大小、水的多少的关系.
故答案为:(1)显然与气泡有关,沸腾前,上层水温低于下层水温,大量的气泡上升时,温度低,出现液化,体积变小引起气体和水的剧烈振动,所以声音较响响水不开.沸腾时,气泡上升到水面破裂,引起的振动较小,所以声音较小.这就是“响水不开,开水不响”的原因.
(2)没有探究水的多少和火力的大小等因素.
考点梳理
声速的大小跟介质温度的关系;声音的产生.
(1)水的声音可能与水的温度、火力大小、水中气泡、水的多少、所用的容器有关.实验中没有探究声音和火力大小、水的多少的关系.
(2)当温度升高到80℃-90℃时,气泡变得更多了,“呼呼”声也变得更大声了.将其中一个容器停止加热,虽然温度和刚才相同,但只要气泡消失,声音就没有了.说明水的声音与温度无关,与气泡有关.气泡越多,声音越大.
(3)水的响声实际上是气体的振动和水的振动引起的,也有气体撞击容器引起的.沸腾前,上层水温低于下层水温,气泡上升时,温度低,出现液化,体积变小引起气体和水的剧烈振动,所以响水不开.沸腾时,气泡上升到水面破裂,引起的振动较小,所以开水不响.
(1)多个因素影响一个现象时,一定利用控制变量法对每一个因素进行探究.(2)正确理解沸腾前和沸腾时水温、气泡大小、声音大小的原因.
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