【分析】
这是一道探究液体蒸发快慢影响因素的实验题,我们可以结合控制变量法的逻辑逐步推导:
1. 第一问对比①②两组实验,先梳理相同条件和不同条件:两组的湿巾表面积、环境空气流速完全一致,只有瓶内液体的温度不同,因此对应的探究变量就是液体温度。
2. 第二问要验证蒸发快慢和液体表面积的关系,根据控制变量法,必须保证液体温度、表面空气流速完全相同,仅改变液体表面积,找到符合该条件的两组即可。
3. 第三问,蒸发快慢是难以直接观测的物理量,实验将它转换为容易测量的海绵被压后的厚度,对应就是转换法的研究思路。
4. 第四问,风扇吹风会加快湿巾表面空气流速,大幅提升蒸发速率,蒸发吸热变快变多,铁片温度会比不吹风时降得更低,之后再逐步回升到室温,对应正确的变化曲线就是C。
【解析】
(1)对比①②两组实验,湿巾表面积、环境空气流速均相同,唯一变量是液体的温度,因此可以验证液体蒸发快慢与液体温度的关系。
(2)要验证蒸发快慢与液体表面积的关系,需控制液体温度、表面空气流速完全相同,仅改变液体表面积,符合要求的是②③两组:两组瓶内都是热水温度一致,环境条件相同,仅湿巾一张完全展开、一张对折,表面积不同。
(3)实验将不易直接观测的蒸发快慢,转换为直观易测的海绵被压后的厚度来判断,该研究方法是转换法。
(4)用风扇对湿巾吹风,会加快湿巾表面空气流速,蒸发速率大幅提升,吸热更快更多,薄铁片底部温度会比无风扇时下降得更低,湿巾完全蒸发后温度再逐渐回升至环境温度,对应的温度变化情况为选项C。
【答案】
(1)温度 (2)②③ (3)转换法 (4)C
【知识点】
影响蒸发快慢的因素,转换法,蒸发吸热
【点评】
本题围绕蒸发相关的基础探究实验展开,综合考察了初中物理核心的控制变量法、转换法两个实验研究方法,同时拓展考察了空气流速对蒸发吸热效果的影响,整体贴合课标要求,能够检验学生对蒸发相关知识点的理解和实验逻辑的掌握程度。
【难度系数】
0.7