Question

俗話說“開水不響，響水不開”．有燒過水的同學都知道，水開時的聲音是沉悶的“撲撲”聲，而水快開時卻發出了清脆的“呼呼”聲．

某同學回家后，動手做了如下的實驗：
①打開兩個相同火力的煤氣灶，將兩個不同的容器，裝上等量的水后，放在煤氣灶上加熱，直至水燒開，觀察整個過程，并不時地用溫度計測量其溫度．
②當水溫達到40℃-50℃時，有氣泡開始脫離容器底，容器底發出了輕微的“呼呼”聲，兩個不同的容器發出的聲音有所不同，但都是隨著溫度升高，“呼呼”聲變大．
③當溫度升高到80℃-90℃時，氣泡變得更多了，“呼呼”聲也變得更大聲了．將其中一個容器停止加熱，雖然溫度和剛才相同，但只要氣泡消失，聲音就沒有了．
④當水燒開時，氣泡上升到水面破裂，發出沉悶的“撲撲”聲．
（1）通過以上的實驗，你能解釋為什么“開水不響、響水不開”嗎？你認為水的聲音與什么因素有關？
（2）以上同學的實驗是否不夠完善的地方？若有的話，請指出，并說說你的方案．

Answer 1

分析：（1）水的聲音可能與水的溫度、火力大小、水中氣泡、水的多少、所用的容器有關．實驗中沒有探究聲音和火力大小、水的多少的關系．
（2）當溫度升高到80℃-90℃時，氣泡變得更多了，“呼呼”聲也變得更大聲了．將其中一個容器停止加熱，雖然溫度和剛才相同，但只要氣泡消失，聲音就沒有了．說明水的聲音與溫度無關，與氣泡有關．氣泡越多，聲音越大．
（3）水的響聲實際上是氣體的振動和水的振動引起的，也有氣體撞擊容器引起的．沸騰前，上層水溫低于下層水溫，氣泡上升時，溫度低，出現液化，體積變小引起氣體和水的劇烈振動，所以響水不開．沸騰時，氣泡上升到水面破裂，引起的振動較小，所以開水不響．

解答：解：（1）沸騰前，上層水溫低于下層水溫，大量的氣泡上升時，溫度低，出現液化，體積變小引起氣體和水的劇烈振動，所以聲音較響響水不開．沸騰時，氣泡上升到水面破裂，引起的振動較小，所以聲音較小．這就是“響水不開，開水不響”的原因．
（2）由實驗步驟③得到水的聲音與溫度無關，與氣泡有關．
（3）實驗中只探究了水的聲音與水溫、氣泡、容器的關系，沒有探究與火力大小、水的多少的關系．
故答案為：（1）顯然與氣泡有關，沸騰前，上層水溫低于下層水溫，大量的氣泡上升時，溫度低，出現液化，體積變小引起氣體和水的劇烈振動，所以聲音較響響水不開．沸騰時，氣泡上升到水面破裂，引起的振動較小，所以聲音較小．這就是“響水不開，開水不響”的原因．
（2）沒有探究水的多少和火力的大小等因素．

點評：（1）多個因素影響一個現象時，一定利用控制變量法對每一個因素進行探究．（2）正確理解沸騰前和沸騰時水溫、氣泡大小、聲音大小的原因．