Question

20．小明使用電熱水壺燒水時，發(fā)現(xiàn)晚飯后燒開一壺水總比早晨燒開一壺水所用的時間長，為什么晚飯后燒開一壺水所用時間長呢？小明經(jīng)過思考提出了以下猜想：
猜想一：可能是晚間的氣壓變高；
猜想二：可能是晚間電熱水壺的實際功率變�。�
（1）你認為因氣壓變高而延長燒水時間的依據(jù)是氣壓變高使水的沸點增大而吸收更多熱量；為了驗證猜想一，小明在小瓶里裝一些帶顏色的水，取一根兩端開口的細玻璃管，在它上面畫上刻度，使玻璃管穿過橡皮塞插入水中，從管子上端吹入少量氣體，制成了一個簡易氣壓計（如圖所示），如果觀察到氣壓計玻璃管的水面晚間比早晨高，說明猜想一是錯誤（填“正確”或“錯誤”）的．
（2）為了驗證猜想二，小明想利用電能表和鐘表設(shè)計一個簡單的實驗，遇到如下問題．
①用電熱水壺在早晨和晚上燒水時，水壺里不需要（填“需”或“不需”）要裝質(zhì)量相同的水，理由是電熱水壺發(fā)熱功率與水的質(zhì)量無關(guān)
②以下“收集數(shù)據(jù)，分析論證”的方案中，其中簡便可行的最佳方案是B（填序號）．
A．早晚燒水時，控制相同的時間，比較電能表轉(zhuǎn)過的圈數(shù)
B．早晚燒水時，控制電能表轉(zhuǎn)相同的圈數(shù)，比較時間長短
C．早晚將水燒開，分別測出電功和時間，比較電功率大小
D．早晚將水燒開，分別測出電能表轉(zhuǎn)的圈數(shù)和時間，比較其比值大小
③在收集數(shù)據(jù)時，還需要提醒小明的是記錄電能表轉(zhuǎn)動圈數(shù)時要斷開其它家用電器，否則收集到的數(shù)據(jù)是錯誤的．

Answer 1

分析 （1）液體的沸點與氣壓有關(guān)，隨氣壓的變大而變大，隨氣壓的減小而減��；
（2）電能表是用來測量電路中用電器消耗電能的儀表；為了測量電熱水壺的電功率，讓其它用電器全部關(guān)閉，只讓電熱水壺單獨工作，讓其工作一段時間，用秒表記下時間，看鋁盤轉(zhuǎn)動n圈，求出消耗的電能．

解答 解：
（1）晚飯后燒開一壺水所用時間長，猜想晚間的氣壓變高，由于水的沸點與氣壓有關(guān)，隨大氣壓的增大而增大，當氣壓變大時，水的沸點也變大，可能需要吸收更多的熱量；
只有瓶內(nèi)氣體的壓強大于外界大氣壓時，它才能壓著水柱升到瓶口之上，到了晚上水面晚間比早晨高，說明外界大氣壓變小，瓶內(nèi)氣壓大于外界大氣壓，會進一步向外壓水柱，所以水柱將會升高，因此水的沸點會降低，故猜想錯誤；
（2）①測量電熱水壺在早晨和晚上燒水時的功率時，水壺里不需要裝質(zhì)量相同的水，因為電熱水壺發(fā)熱功率與水的質(zhì)量無關(guān)；
②早晚將水燒開時，分別測出電能表轉(zhuǎn)的圈數(shù)和時間，根據(jù)電能表的參數(shù)求出消耗的電能，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$即可求出電功率，因轉(zhuǎn)盤在兩圈之間難以估讀，所以因控制電能表轉(zhuǎn)相同的圈數(shù)比較時間長短；
③記錄電能表轉(zhuǎn)動圈數(shù)時要斷開其它家用電器，否則測出來的功率是家用電器的總功率．
故答案為：
（1）氣壓變高使水的沸點增大而吸收更多熱量；錯誤；
（2）①不需要；電熱水壺發(fā)熱功率與水的質(zhì)量無關(guān)；②B；③記錄電能表轉(zhuǎn)動圈數(shù)時要斷開其它家用電器．

點評 本題通過實驗考查了影響水開的因素，涉及到沸點與氣壓的關(guān)系，如何用電能表測電功率問題，內(nèi)容較多，要認真分析．