《2025年实验班提优大考卷八年级物理上册苏科版》

23.(8分)控制变量法 (2024·南通海安期末)物理课上学习了液体的蒸发后,小刚同学利用如下方案探究水蒸发快慢与什么因素有关.

(1)通过图甲中两次实验的对比,可以验证一滴水蒸发的快慢与水的表面积有关.
(2)通过图乙(填字母)中两次实验的对比,可以验证一滴水蒸发的快慢与水的温度有关;以上探究过程采用了控制变量法.
(3)小刚同学猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关,他在两块相同的玻璃板上分别滴一滴和两滴水,如图丙所示,结果发现一滴水的先蒸发完,于是得出结论:在温度相同时,水越少蒸发越快.这个结论不正确(填"正确"或"不正确"),原因是初始水的多少不同,不能通过剩余水的多少显示蒸发快慢(或没有控制液体表面积相同).
(4)小华对图乙的实验设计提出质疑:酒精灯外焰温度高于500℃,水的沸点为100℃,实验时,玻璃板上的水在蒸发的同时,还可能发生沸腾现象,影响对实验的观测.
(5)小华根据"阴雨天湿衣服不容易晾干"的生活经验,提出猜想:液体蒸发快慢还可能与空气湿度(即空气中所含水汽多少)有关.并进行了如下实验.
①在密闭的房间内,用智能加湿器调节房间内的空气湿度到一定数值;
②将1张全棉柔巾全部浸湿,完全展开,放在电子秤上,记录此时示数$m_1;1$小时后,再次记录示数$m_2;$
③改变房间内的空气湿度,换用规格相同的全棉柔巾,重复以上步骤,多次实验并记录数据,如表所示.(实验过程中,房间内温度及空气流动变化忽略不计)

该实验中是通过比较电子秤示数的变化来判断蒸发快慢的,步骤③中多次实验的目的是排除偶然性,得出普遍规律,由表中实验数据可得出的结论是其他条件相同时,空气湿度越大,液体蒸发越慢.

答案：
(1)水的表面积
(2)乙 控制变量
(3)不正确 初始水的多少不同,不能通过剩余水的多少显示蒸发快慢(或没有控制液体表面积相同)
(4)沸腾
(5)电子秤示数的变化 排除偶然性,得出普遍规律 其他条件相同时,空气湿度越大,液体蒸发越慢
[解析]
(1)通过图甲中两次实验的对比可知,水的温度、表面上方空气流动速度均相同,只有水的表面积不同,所以可以验证水蒸发的快慢与水的表面积有关.
(2)要研究水蒸发的快慢与水的温度的关系,应控制水的表面积和水面上方空气流动速度相同,由图乙可知,两次实验中水的表面积相同,表面空气流动情况相同,其中一个对水加热,温度较高,故选图乙中的两次实验进行对比;这里采用了控制变量法.
(3)通过剩余液体的多少显示蒸发的快慢,必须控制原有的液体多少相同;一滴水比两滴水先蒸发完,但相同时间内,一滴水不一定比两滴水蒸发得多,因而一滴水不一定蒸发得快;小刚的结论是不正确的,是因为初始水的多少不同,不能通过剩余水的多少显示蒸发快慢.探究水蒸发快慢与水的多少有关,需要控制液体表面积相同,如图丙所示,实验中两部分液体的表面积不同.
(4)小华对图乙的实验设计提出质疑:酒精灯外焰温度高于500℃,水的沸点为100℃,实验时,玻璃片上的水在蒸发的同时,温度达到沸点,继续吸热,还可能发生沸腾现象,影响对实验的观测.
(5)实验中是通过比较电子秤示数的变化来判断蒸发快慢的,步骤③中多次实验的目的是排除偶然性,得出普遍规律,由表中实验数据发现,空气湿度越大,两次电子秤示数的差值越小,表明液体蒸发越慢,所以可得出的结论是其他条件相同时,空气湿度越大,液体蒸发越慢.