資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
備戰2024中考二輪物理《高頻及難度考點沖刺》（全國通用）
專題03 熱學三類常考實驗問題
探究水在沸騰前后溫度變化的特點的實驗是新的課程標準規定的學生必做實驗，所以應該放在重點考查范圍，探究晶體的熔化和凝固的特點和探究物質的比熱容實驗也是每年中考試卷里的常客。這三類實驗在實驗探究題里一般都在4——6分。屬于高頻考點內容，所以加強訓練，達到在解這類問題上滾瓜爛熟才是目的。
一、掌握探究晶體熔化實驗命題點及其結論
1.安裝裝置時，應按照由下至上的順序。
2．石棉網的作用：使燒杯受熱均勻。
3．加熱過程中不斷攪拌的目的：使物體受熱均勻
4．實驗選取小顆粒目的是：使溫度計的玻璃泡與固體充分接觸；容易受熱均勻。
5．采用水浴法的優點：
（1）使物體受熱均勻；
（2）是物體受熱緩慢，便于觀察溫度變化規律。
6．試管放置要求：
（1）試管中所裝物體完全浸沒水中；
（2）試管不接觸燒杯底或燒杯壁。
7．燒杯口處出現白氣的成因：水蒸氣預冷形成的小水珠。
8．融化前后曲線的傾斜程度不一樣的原因：同種物質在不同狀態下的比熱容不同。
9．收集多組數據的目的是：得出普遍規律。
二、掌握探究水沸騰時溫度變化的特點實驗命題點及其結論
1.安裝裝置時，應按照由下至上的順序。
2.甲乙兩個小組同時做此實驗，結果甲組隊員發現所用時間比乙組長，請你提出改進意見。
甲組應該：減少水的質量；提升水的初溫；加蓋子。
3．水沸騰前，燒杯內上升的氣泡是由大變小的。水沸騰時，燒杯內上升的氣泡由小變大，因為上升過程中，水對氣泡壓強變小。
4.在水沸騰過程中，水持續吸熱，但溫度不變。內能增加（此處和晶體熔化過程相同）。
5.按圖所示的裝置給水加熱至沸騰。實驗記錄的數據如表格所示。
(1)從表格中的數據可以看出水的沸點點是100℃
(2)若第6分鐘末移去酒精燈，立即觀察溫度計的示數，將會看到溫度計的示數不變。
(3)燒杯的紙蓋上留有兩個小孔，穿過溫度計的那個孔作用：固定溫度計。另外一個孔的作用是使水面上方大氣壓強與外界相同，使水的沸點測量值更準確；若不留小孔對實驗結果產生的影響是如果沒有小孔，會使里面氣壓增大，測出的水的沸點偏高。
6.如果實驗過程中，溫度計碰到容器底，會導致測量值偏大。
7．石棉網的作用：時燒杯受熱均勻。
8．撤去酒精燈，水依然沸騰原因是：石棉網溫度較高，水會繼續吸熱。
9．沸點不是100℃的原因：（1）當地大氣壓低于一標準大氣壓。（2）杯口的蓋封閉較嚴，導致氣壓大于一標準大氣壓.
三、比較不同物質吸熱的情況”實驗考試命題點和結論
1.實驗方法有控制變量法、 轉換法（通過溫度變化快慢來反映吸熱能力的強弱）。
2.實驗物質的選擇：質量相同的不同物體。
3.選擇相同的熱源目的是：以保證相同加熱時間釋放的熱量相同。
4.實驗中不斷攪拌的目的：使物體受熱均勻。
5.描述物體吸熱能力的物理量是比熱容。
6.結論:相同質量的不同物體，吸收相同的熱量后升高的溫度不同，比熱容大的升高的溫度低。
第一類實驗：探究晶體的熔化和凝固的特點
【例題1】小明所在的學習小組開展了“冰熔化時溫度的變化規律”的實驗探究，在標準大氣壓下，利用如圖甲所示的實驗裝置進行探究：
（1）根據實驗數據，小明作出了冰熔化時溫度隨時間變化的圖像，如圖乙所示，冰屬于 　　（選填“晶體”或“非晶體”）。
（2）該物質在第5分鐘時，處于 　　（選填“固態”、“液態”或“固液共存”）狀態。
（3）冰在熔化過程中 　　（選填“吸收”或“放出”）熱量，溫度保持不變。
（4）實驗過程中溫度計的示數如圖甲所示，讀數為 　　℃。
（5）甲圖裝置中，石棉網的主要作用是 　 　。
第二類實驗：探究水在沸騰前后溫度變化的特點
【例題2】在“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗時，兩組同學從甲、乙兩圖所示的實驗裝置中各選一套來完成實驗。
（1）實驗時，按照自下而上的順序組裝器材的目的是______（寫出一條理由即可）。
（2）圖丙是實驗中某一時刻溫度計示數，其讀數是______℃。
（3）圖丁是兩個小組根據各自的實驗數據繪制的“溫度—時間”的圖象，其中圖象______（選填“a”或“b”）是根據乙實驗裝置的數據繪制的；生活中利用類似的辦法煮食物，可以使食物熟的更快，其原因是______。
（4）同學們觀察到戊圖中明顯的實驗現象時，溫度計示數______（選填“變大”“不變”或“變小”），這時氣泡內的氣體是______（選填“空氣”或“水蒸氣”）。
第三類實驗：探究物質的比熱容實驗
【例題3】小組同學比較沙子和水的比熱容，實驗裝置如圖甲、乙所示。
（1）在兩個相同的易拉罐內分別裝入初溫、_______相同的沙子和水。
（2）用兩盞相同的酒精燈同時加熱沙子和水，加熱過程中需用玻璃棒不斷攪拌。攪拌的目的是：_______。測得實驗數據如表格所示。
加熱時間/ 0 1 2 3 4 5
溫度/ 沙子 18 22 29 37 45 —
水 18 19 21 23 25 27
（3）時，溫度計顯示沙子的溫度如圖丙所示，其讀數為______。
（4）加熱相同的時間，發現沙子的溫度升得更高，有同學認為此過程中沙子吸收熱量比水吸收熱量多，該觀點______（正確/錯誤）。
（5）分析數據可得沙子的比熱容______（小于/等于/大于）水的比熱容。
一、探究晶體的熔化和凝固的特點
1. 如圖甲是小桂“探究海波熔化的特點”的實驗裝置。
（1）小桂安裝器材時應該 ___________（選填“由上往下”或“由下往上”）安裝。
（2）圖乙是小桂根據實驗數據繪制溫度時間圖像，由圖像可知，海波熔化時溫度保持不變，此溫度為 ___________，可以判斷海波是 ___________體。
（3）小桂觀察乙圖發現，和兩段圖像中，溫度升高快慢不同，這是因為物質在不同狀態時的 ___________（選填“密度”或“比熱容”）不同造成的。
2. 如圖是某物理興趣小組進行“探究某物質熔化時溫度變化特點”的實驗。
（1）該物質是______ （選填“晶體”或“非晶體”）。
（2）由乙圖知晶體熔化時的特點為繼續加熱溫度______ ，該物質的熔點為______。
（3）在第6min時該物質處于______ 態（選填“固”、“液”或“固液共存”）。
（4）實驗完畢后，小組同學將試管中的物質換成了水，然后繼續使用相同器材加熱，想要探究水的沸騰現象。在探究過程中，發現當燒杯中的水開始沸騰之后，試管中的水______（選填“能”或“不能”）沸騰，這是因為______ 。
探究“固體熔化時溫度變化規律”的實驗中，取兩個相同的試管A、B，在A試管中放入蜂蠟，在B試管中放入冰，已知蜂蠟是非晶體，冰是晶體，且蜂蠟的沸點高于水的沸點。如圖甲所示，兩個試管放入同一杯水中加熱，請你完成下面的探究實驗：
（1）開始實驗后，某一時刻B試管中溫度計的示數如圖所示，溫度為 　 　℃。
（2）兩種物質熔化前后溫度隨時間變化關系的圖象如圖乙所示，通過分析圖象可知，晶體熔化特點是持續吸熱，　 　。
（3）22min時B試管中的水 　　（填“能”或“不能”）沸騰。從12min到第16min，蜂蠟的內能 　　（填“增加”或“不變”）。
二、探究水在沸騰前后溫度變化的特點
1. 在探究水沸騰時溫度變化特點的實驗中，某組同學用如圖甲所示的實驗裝置進行了兩次實驗，兩次實驗所用水的質量相同。
（1）實驗中可以看到，水沸騰時形成大量的氣泡不斷上升、______（填“變大”“變小”或“不變”），到水面破裂開來，里面的水蒸氣散發到空氣中。水蒸氣遇冷_______（填“汽化”“液化”“升華”或“凝華”），在燒杯口周圍形成“白氣”；
（2）通過兩次實驗發現，水在沸騰過程中，雖然水的溫度保持不變，但必須______；
（3）圖乙是該組同學第二次實驗繪制的圖像。第一次實驗中同學們發現，水沸騰前每加熱2min溫度升高5oC，則圖乙中t0=______oC。
2.小明和小華分別利用圖甲所示的相同裝置探究水沸騰時溫度變化的特點．當水溫接近90℃時每隔0.5min記錄一次溫度，并繪制出如圖乙所示的水溫與時間關系的圖像．
（1）實驗時，當看到水中有大量氣泡不斷上升、變大，到水面破裂開來，里面的_____散發到空氣中，就表明水沸騰了．
（2）分析圖乙可知，小華將水加熱至沸騰的時間明顯較長，最有可能的原因是_____．
（3）小明在第9分鐘撤掉酒精燈后，發現有一段時間水溫依然保持不變．如圖乙所示，
這段時間內燒杯底部的溫度_____（填“高于”“等于”或“低于”）杯內水的溫度，原
因是______________．
3.在“探究水的沸騰”實驗中，某實驗小組觀察到圖甲和圖乙所示兩種情況：
（1）你認為 是水沸騰時的情景（選填甲或乙）。
（2）實驗過程中發現．從開始給水加熱到水開始沸騰的時間過長，為了縮短加熱時間，請你提出兩條有效的操作建議：
① ；② 。
（3）探究結束后，四位同學分別繪制了水的溫度和時間的關系曲線，其中能正確反映“探究水的沸騰”實驗過程中溫度隨時間變化關系的是：（ ）
三、探究物質的比熱容實驗
1. 在“探究水的沸騰”實驗中，李明和張紅選用規格完全相同的實驗器材，用如圖甲所示的裝置進行實驗。圖乙是兩名同學根據實驗數據繪制出的水溫隨時間變化圖像。
（1）組裝器材時，應按照_______（選填“自下而上”或“自上而下”）的順序進行；
（2）張紅所用水的質量為200g，結合圖像推算，他實驗時0～4分鐘水吸收的熱量為_______J；[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（3）分析圖像可知，李明和張紅實驗所用水的質量_______（選填“相同”或“不同”）。
2.小明為比較“不同物質的吸熱能力”設計了如下的實驗方案：將質量相同的水和煤油分別裝入燒杯中，固定在鐵架臺上，用兩個相同的酒精燈同時加熱水和煤油，實驗裝置如圖所示，實驗時每隔一段時間同時測量水和煤油的溫度。
（1）在安裝、調整實驗器材時，科學合理的順序是（圖甲中）：先調整固定_______位置，再調整固定_____的位置（兩空均選填“A”或“B”）。
（2）下表是小明記錄的數據，由表格可知，小明是通過觀察比較_______的多少，來比較水和煤油的吸熱能力的，小明得出的結論是_______。
物質 次數 質量m/kg 升高的溫度△t/℃ 加熱的時間t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
（3）若水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），請你計算出第一次實驗中，水吸收的熱量是_______J。
3.某同學在做“探究不同物質的吸熱能力”的實驗時，使用相同的電加熱器給甲、乙兩種液體加熱，得到的實驗數據如下表：
物質 次數 質量m/kg 升高溫度△t/℃ 加熱的時間t/min
甲 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
乙 3 0.1 10 1
4 0.2 20 2
（1）實驗中記錄加熱時間的目的是　 　
（2）分析第1、2次或第3、4次實驗數據，可以得出同種物質升高相同的溫度時，吸收的熱量的多少物質的　 　有關．
（3）分析第1、3次或第2、4次實驗數據，可以得出質量相等的不同物質，升高相同的溫度時，吸收的熱量　 　（選填“相同”或“不同”）
（4）分析第1、4次實驗數據可以發現加熱時間相同，單位質量的不同物質升高的溫度　 　（選填“相同”或“不同”）．
（5）由上述分析可以得出　　（選填“甲”或“乙”）物質的吸熱能力強．
（6）該實驗采用的物理學研究方法是　 　和　 　．
4．某同學用如圖所示的兩個完全相同的實驗裝置“探究甲、乙兩種液體比熱容的大小”。在兩個相同的燒杯中加入初溫和質量都相同的甲、乙兩種液體，用兩個相同的酒精燈同時進行加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，每隔一分鐘記錄一次溫度，記錄的數據如下表：
加熱時間/min 0 1 2 3 4
溫度/℃ 甲液體 20 21 22 23 24
乙液體 20 22 24 26 28
請按要求回答下列問題：
（1）實驗時使用兩個相同的酒精燈加熱甲、乙兩種液體，目的是________；
（2）實驗中用玻璃棒不斷攪拌，目的是讓液體________；
（3）由實驗數據可知：甲液體的比熱容比乙液體的比熱容_____（選填“大”或“小”）；依據是________。
5. 小組同學比較沙子和水的比熱容，實驗裝置如圖甲、乙所示。
（1）在兩個相同的易拉罐內分別裝入初溫、_________相同的沙子和水。
（2）用兩盞相同的酒精燈同時加熱沙子和水，加熱過程中需用玻璃棒不斷攪拌。攪拌的目的是：_________。測得實驗數據如表格所示。
加熱時間/ 0 1 2 3 4 5
溫度/ 沙子 18 22 29 37 45 —
水 18 19 21 23 25 27
（3）時，溫度計顯示沙子的溫度如圖丙所示，其讀數為_________。
（4）加熱相同的時間，發現沙子的溫度升得更高，有同學認為此過程中沙子吸收熱量比水吸收熱量多，該觀點_________（正確/錯誤）。
（5）分析數據可得沙子的比熱容_________（小于/等于/大于）水的比熱容。
專題考情
方法策略
典例講析
專題精煉
甲
煤油
溫度計
乙
水
溫度計
A
B
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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備戰2024中考二輪物理《高頻及難度考點沖刺》（全國通用）
專題03 熱學三類常考實驗問題
探究水在沸騰前后溫度變化的特點的實驗是新的課程標準規定的學生必做實驗，所以應該放在重點考查范圍，探究晶體的熔化和凝固的特點和探究物質的比熱容實驗也是每年中考試卷里的常客。這三類實驗在實驗探究題里一般都在4——6分。屬于高頻考點內容，所以加強訓練，達到在解這類問題上滾瓜爛熟才是目的。
一、掌握探究晶體熔化實驗命題點及其結論
1.安裝裝置時，應按照由下至上的順序。
2．石棉網的作用：使燒杯受熱均勻。
3．加熱過程中不斷攪拌的目的：使物體受熱均勻
4．實驗選取小顆粒目的是：使溫度計的玻璃泡與固體充分接觸；容易受熱均勻。
5．采用水浴法的優點：
（1）使物體受熱均勻；
（2）是物體受熱緩慢，便于觀察溫度變化規律。
6．試管放置要求：
（1）試管中所裝物體完全浸沒水中；
（2）試管不接觸燒杯底或燒杯壁。
7．燒杯口處出現白氣的成因：水蒸氣預冷形成的小水珠。
8．融化前后曲線的傾斜程度不一樣的原因：同種物質在不同狀態下的比熱容不同。
9．收集多組數據的目的是：得出普遍規律。
二、掌握探究水沸騰時溫度變化的特點實驗命題點及其結論
1.安裝裝置時，應按照由下至上的順序。
2.甲乙兩個小組同時做此實驗，結果甲組隊員發現所用時間比乙組長，請你提出改進意見。
甲組應該：減少水的質量；提升水的初溫；加蓋子。
3．水沸騰前，燒杯內上升的氣泡是由大變小的。水沸騰時，燒杯內上升的氣泡由小變大，因為上升過程中，水對氣泡壓強變小。
4.在水沸騰過程中，水持續吸熱，但溫度不變。內能增加（此處和晶體熔化過程相同）。
5.按圖所示的裝置給水加熱至沸騰。實驗記錄的數據如表格所示。
(1)從表格中的數據可以看出水的沸點點是100℃
(2)若第6分鐘末移去酒精燈，立即觀察溫度計的示數，將會看到溫度計的示數不變。
(3)燒杯的紙蓋上留有兩個小孔，穿過溫度計的那個孔作用：固定溫度計。另外一個孔的作用是使水面上方大氣壓強與外界相同，使水的沸點測量值更準確；若不留小孔對實驗結果產生的影響是如果沒有小孔，會使里面氣壓增大，測出的水的沸點偏高。
6.如果實驗過程中，溫度計碰到容器底，會導致測量值偏大。
7．石棉網的作用：時燒杯受熱均勻。
8．撤去酒精燈，水依然沸騰原因是：石棉網溫度較高，水會繼續吸熱。
9．沸點不是100℃的原因：（1）當地大氣壓低于一標準大氣壓。（2）杯口的蓋封閉較嚴，導致氣壓大于一標準大氣壓.
三、比較不同物質吸熱的情況”實驗考試命題點和結論
1.實驗方法有控制變量法、 轉換法（通過溫度變化快慢來反映吸熱能力的強弱）。
2.實驗物質的選擇：質量相同的不同物體。
3.選擇相同的熱源目的是：以保證相同加熱時間釋放的熱量相同。
4.實驗中不斷攪拌的目的：使物體受熱均勻。
5.描述物體吸熱能力的物理量是比熱容。
6.結論:相同質量的不同物體，吸收相同的熱量后升高的溫度不同，比熱容大的升高的溫度低。
第一類實驗：探究晶體的熔化和凝固的特點
【例題1】小明所在的學習小組開展了“冰熔化時溫度的變化規律”的實驗探究，在標準大氣壓下，利用如圖甲所示的實驗裝置進行探究：
（1）根據實驗數據，小明作出了冰熔化時溫度隨時間變化的圖像，如圖乙所示，冰屬于 　　（選填“晶體”或“非晶體”）。
（2）該物質在第5分鐘時，處于 　　（選填“固態”、“液態”或“固液共存”）狀態。
（3）冰在熔化過程中 　　（選填“吸收”或“放出”）熱量，溫度保持不變。
（4）實驗過程中溫度計的示數如圖甲所示，讀數為 　　℃。
（5）甲圖裝置中，石棉網的主要作用是 　 　。
【答案】（1）晶體；（2）固液共存；（3）吸收；（4）﹣4；（5）使燒杯底部受熱均勻。
【解析】（1）固體分為晶體與非晶體。晶體有固定的熔點，而非晶體沒有。
（2）晶體的熔化時吸收熱量，但是溫度保持不變；非晶體的熔化時吸收熱量，溫度持續上升。
（3）晶體熔化時處于固液共存狀態；非晶體熔化時由稠變稀，最終全部變為液態。
（4）讀取溫度計示數時我們要看清它的量程、分度值、液柱表面的位置。
（5）石棉網由兩片鐵絲網夾著一張石棉水浸泡后晾干的棉布做的，鐵是熱的優良導體。
解：（1）由圖乙可知，該坐標系中，橫軸表示時間，縱軸表示溫度。圖線中，有一段與橫軸重合的線段，這就表明：在3～8min，該物質雖然吸收熱量，但溫度保持不變，符合晶體的熔化特點，所以冰是晶體。
（2）該物質在第5min時處于熔化過程，由晶體的熔化特點可知，該物質處于固液共存狀態。
（3）晶體熔化過程中需要持續吸熱才能繼續熔化下去，否則熔化過程將停止。
（4）該溫度計的分度值為1℃，液面在0℃以下第四個，所以圖甲中溫度計的示數為﹣4℃。
（5）酒精燈的外焰主要集中在燒杯底部中心位置，若不使用石棉網，火焰長時間集中在燒杯中心位置可能導致燒杯爆裂。而使用石棉網，可使燒杯底部均勻受熱，這樣燒杯就不會出現爆裂的現象，更加安全。
【點評】本題屬于考查晶體熔化特點的基礎類實驗題，難度不大，卻是各地中考試題中的常客。
第二類實驗：探究水在沸騰前后溫度變化的特點
【例題2】在“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗時，兩組同學從甲、乙兩圖所示的實驗裝置中各選一套來完成實驗。
（1）實驗時，按照自下而上的順序組裝器材的目的是______（寫出一條理由即可）。
（2）圖丙是實驗中某一時刻溫度計示數，其讀數是______℃。
（3）圖丁是兩個小組根據各自的實驗數據繪制的“溫度—時間”的圖象，其中圖象______（選填“a”或“b”）是根據乙實驗裝置的數據繪制的；生活中利用類似的辦法煮食物，可以使食物熟的更快，其原因是______。
（4）同學們觀察到戊圖中明顯的實驗現象時，溫度計示數______（選填“變大”“不變”或“變小”），這時氣泡內的氣體是______（選填“空氣”或“水蒸氣”）。
【答案】 ① 保證用酒精燈外焰加熱/保證溫度計玻璃泡浸沒在水中，不會碰到容器底 ②84 ③a ④提高液體表面氣壓使沸點升高 ⑤不變 ⑥ 水蒸氣
【解析】（1）酒精燈需用外焰加熱，所以要放好酒精燈，再固定鐵圈的高度；而溫度計的玻璃泡要全部浸沒到液體中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好燒杯后，再調節溫度計的高度，在組裝圖甲實驗器材時，應按照自下而上的順序進行。
（2）由圖乙可知溫度計的分度值是1℃，且液柱在零刻度線上方，因此該溫度計的示數是84℃。
（3）乙實驗裝置中燒杯的上方有蓋，會使水面上方氣壓增大，水的沸點升高，水的沸點高于甲裝置中水的沸點，所以圖象a是根據乙實驗裝置的數據繪制的。
氣壓高，水的沸點高，所以活中利用類似的辦法煮食物，可以使食物熟的更快。
（4）從圖戊可以看出，氣泡在上升過程中體積逐漸變大，所以是沸騰時的現象，水沸騰時溫度不變，溫度計的示數不變，這些氣泡到達水面會破裂開來，里面的水蒸氣，會散發到空氣中。
第三類實驗：探究物質的比熱容實驗
【例題3】小組同學比較沙子和水的比熱容，實驗裝置如圖甲、乙所示。
（1）在兩個相同的易拉罐內分別裝入初溫、_______相同的沙子和水。
（2）用兩盞相同的酒精燈同時加熱沙子和水，加熱過程中需用玻璃棒不斷攪拌。攪拌的目的是：_______。測得實驗數據如表格所示。
加熱時間/ 0 1 2 3 4 5
溫度/ 沙子 18 22 29 37 45 —
水 18 19 21 23 25 27
（3）時，溫度計顯示沙子的溫度如圖丙所示，其讀數為______。
（4）加熱相同的時間，發現沙子的溫度升得更高，有同學認為此過程中沙子吸收熱量比水吸收熱量多，該觀點______（正確/錯誤）。
（5）分析數據可得沙子的比熱容______（小于/等于/大于）水的比熱容。
【答案】（1）質量 （2） 讓物質受熱均勻 （3）52 （4）錯誤 （5）小于
【解析】（1）要比較沙子和水的比熱容，利用控制變量法要控制初始溫度相同，同時質量也要相同。
（2）加熱的時候用玻璃棒攪拌的目的是讓水和沙子受熱均勻。
（3）根據溫度計的刻度，可知此時溫度為52度。
（4） 加熱相同的時間，相同初始溫度，相同質量的水和沙子吸收的熱量是等量的，此時升高的溫度不同證實它們的比熱容不同。
（5）根據比熱容的公式可知：相同初始溫度相同質量的不同物質，吸收相同熱量后升高的溫度越高的，其比熱容越小。即沙子的比熱容小于水的比熱容。
一、探究晶體的熔化和凝固的特點
1. 如圖甲是小桂“探究海波熔化的特點”的實驗裝置。
（1）小桂安裝器材時應該 ___________（選填“由上往下”或“由下往上”）安裝。
（2）圖乙是小桂根據實驗數據繪制溫度時間圖像，由圖像可知，海波熔化時溫度保持不變，此溫度為 ___________，可以判斷海波是 ___________體。
（3）小桂觀察乙圖發現，和兩段圖像中，溫度升高快慢不同，這是因為物質在不同狀態時的 ___________（選填“密度”或“比熱容”）不同造成的。
【答案】 （1）由下往上 （2）48 晶 （3）比熱容
【解析】（1）如圖甲所示，本實驗中，需控制用外焰加熱，因此安裝器材時，應由下往上安裝。
（2）如圖乙所示，海波在熔化過程中，有一段固定不變的溫度，這個溫度叫熔點，是48℃，晶體為有固定熔點的物質，因此海波為晶體。
（3）如圖乙所示，AB段為固態，CD段為液態，相同時間內海波吸熱相同，AB段升溫比CD段快說明固態海波比液態海波比熱容小。
2. 如圖是某物理興趣小組進行“探究某物質熔化時溫度變化特點”的實驗。
（1）該物質是______ （選填“晶體”或“非晶體”）。
（2）由乙圖知晶體熔化時的特點為繼續加熱溫度______ ，該物質的熔點為______。
（3）在第6min時該物質處于______ 態（選填“固”、“液”或“固液共存”）。
（4）實驗完畢后，小組同學將試管中的物質換成了水，然后繼續使用相同器材加熱，想要探究水的沸騰現象。在探究過程中，發現當燒杯中的水開始沸騰之后，試管中的水______（選填“能”或“不能”）沸騰，這是因為______ 。
【答案】晶體 不變 60 固液共存 不能 試管中的水不能繼續吸熱
【解析】（1）由圖乙可知，該物質在熔化過程中，溫度保持不變，所以該物質為晶體。
（2）由題中圖乙可知，該物質熔化圖像上有一段與時間軸平行的直線，表示該物質在熔化過程中不斷吸熱，溫度保持不變，所以該物質的熔點為。（3）由圖乙可知，在第6min時，此物質在熔化過程中，處于固液共存狀態。
（4）沸騰的條件：達到沸點，不斷吸熱，圖中試管中的水達到沸點，雖然繼續加熱，因試管內外溫度相同，不能繼續吸熱，所以不會沸騰。
3．在探究“固體熔化時溫度變化規律”的實驗中，取兩個相同的試管A、B，在A試管中放入蜂蠟，在B試管中放入冰，已知蜂蠟是非晶體，冰是晶體，且蜂蠟的沸點高于水的沸點。如圖甲所示，兩個試管放入同一杯水中加熱，請你完成下面的探究實驗：
（1）開始實驗后，某一時刻B試管中溫度計的示數如圖所示，溫度為 　 　℃。
（2）兩種物質熔化前后溫度隨時間變化關系的圖象如圖乙所示，通過分析圖象可知，晶體熔化特點是持續吸熱，　 　。
（3）22min時B試管中的水 　　（填“能”或“不能”）沸騰。從12min到第16min，蜂蠟的內能 　　（填“增加”或“不變”）。
【答案】（1）﹣4；（2）溫度保持不變；（3）不能，不變。
【解析】（1）由圖甲可知，溫度計的分度值為1℃，溫度在0℃以下，故示數為﹣4℃；
（2）由圖乙知，4min到10min是冰的熔化階段，此過程中不斷吸熱，溫度保持不變；
（3）液體沸騰的必須滿足兩個條件：①達到沸點，②繼續吸熱；由乙圖可知，冰熔化為水后和蜂蠟的溫度升高到98℃時溫度都不再升高，說明燒杯內的水已沸騰，且沸點為98℃，由圖知在22min時，B試管內的水溫度達到沸點，但不能從燒杯內的水中繼續吸熱，故不能沸騰；從第18min到第22min，蜂蠟的溫度保持和水的沸點溫度98℃相同，故不能從燒杯內的水中吸熱，內能不變。
二、探究水在沸騰前后溫度變化的特點
1. 在探究水沸騰時溫度變化特點的實驗中，某組同學用如圖甲所示的實驗裝置進行了兩次實驗，兩次實驗所用水的質量相同。
（1）實驗中可以看到，水沸騰時形成大量的氣泡不斷上升、______（填“變大”“變小”或“不變”），到水面破裂開來，里面的水蒸氣散發到空氣中。水蒸氣遇冷_______（填“汽化”“液化”“升華”或“凝華”），在燒杯口周圍形成“白氣”；
（2）通過兩次實驗發現，水在沸騰過程中，雖然水的溫度保持不變，但必須______；
（3）圖乙是該組同學第二次實驗繪制的圖像。第一次實驗中同學們發現，水沸騰前每加熱2min溫度升高5oC，則圖乙中t0=______oC。
【答案】（1）變大 液化 （2）持續吸熱 （3）87
【解析】（1）水沸騰時，形成大量的氣泡不斷上升、液體壓強越變越小，故氣泡越變越大；“白氣”是小水珠，水蒸氣遇冷液化成小水珠。
（2）水在沸騰時，持續吸熱，溫度不變。
（3）裝置相同，在相同的時間內吸收熱量相同，水沸騰前每加熱2min溫度升高5oC，則每1min升高的溫度為，一共加熱了5min，故水溫改變了
則初始溫度為
2.小明和小華分別利用圖甲所示的相同裝置探究水沸騰時溫度變化的特點．當水溫接近90℃時每隔0.5min記錄一次溫度，并繪制出如圖乙所示的水溫與時間關系的圖像．
（1）實驗時，當看到水中有大量氣泡不斷上升、變大，到水面破裂開來，里面的_____散發到空氣中，就表明水沸騰了．
（2）分析圖乙可知，小華將水加熱至沸騰的時間明顯較長，最有可能的原因是_____．
（3）小明在第9分鐘撤掉酒精燈后，發現有一段時間水溫依然保持不變．如圖乙所示，
這段時間內燒杯底部的溫度_____（填“高于”“等于”或“低于”）杯內水的溫度，原
因是______________．
【答案】（1）水蒸氣（2）小華所用水的質量大（3）高于，水沸騰時溫度保持不變，且需要吸收熱量，水能繼續從杯底吸熱，說明杯底溫度高于杯中水的溫度．
【解析】（1）水中氣泡里含有水蒸氣；
（2）在其他條件相同的情況下，水的質量大，加熱到沸騰需要時間多；
（3）燒杯底部的溫度高于杯內水的溫度，水沸騰時溫度保持不變，且需要吸收熱量，水能繼續從杯底吸熱，說明杯底溫度高于杯中水的溫度．
3.在“探究水的沸騰”實驗中，某實驗小組觀察到圖甲和圖乙所示兩種情況：
（1）你認為 是水沸騰時的情景（選填甲或乙）。
（2）實驗過程中發現．從開始給水加熱到水開始沸騰的時間過長，為了縮短加熱時間，請你提出兩條有效的操作建議：
① ；② 。
（3）探究結束后，四位同學分別繪制了水的溫度和時間的關系曲線，其中能正確反映“探究水的沸騰”實驗過程中溫度隨時間變化關系的是：（ ）
【答案】（1）甲 （2）①減少水的質量 ②提高水的初溫 （3）B
【解析】（1）氣泡上升受到壓強減小，氣泡變大。所以甲圖是水沸騰情景；
（2）減少水的質量、提高水的初溫都可以縮短加熱時間；
（3）水沸騰過程中，溫度不變，表現在圖像上，應該有一條平行于時間軸的直線。所以可以判斷B正確。
三、探究物質的比熱容實驗
1. 在“探究水的沸騰”實驗中，李明和張紅選用規格完全相同的實驗器材，用如圖甲所示的裝置進行實驗。圖乙是兩名同學根據實驗數據繪制出的水溫隨時間變化圖像。
（1）組裝器材時，應按照_______（選填“自下而上”或“自上而下”）的順序進行；
（2）張紅所用水的質量為200g，結合圖像推算，他實驗時0～4分鐘水吸收的熱量為_______J；[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（3）分析圖像可知，李明和張紅實驗所用水的質量_______（選填“相同”或“不同”）。
【答案】（1）自下而上 （2）840或8.4×102 （3）相同
【解析】（1）為保證使用酒精燈的外焰加熱，所以需放好酒精燈后，再固定鐵圈的高度；而溫度計的玻璃泡要浸沒到液體中，但不能碰到容器壁或容器底，所以應放好燒杯后，再調節溫度計的高度，故安裝時應按照“自下而上”的順序安裝。
（2）張紅所用水的質量為
由圖乙可知， 0~4min水升高的溫度為
則水吸收的熱量為
（3）由圖乙可知，李明使質量為m1的水從99℃加熱到100℃沸騰用了4min，水吸收的熱量為Q1，水溫升高了；張紅使質量為m2的水從98℃加熱到100℃沸騰用了8min，水吸收的熱量為Q2，水溫升高了，由于加熱器相同，相同時間內水吸收的熱量相同，則，由
可得
所以李明和張紅實驗所用水質量相同。
2.小明為比較“不同物質的吸熱能力”設計了如下的實驗方案：將質量相同的水和煤油分別裝入燒杯中，固定在鐵架臺上，用兩個相同的酒精燈同時加熱水和煤油，實驗裝置如圖所示，實驗時每隔一段時間同時測量水和煤油的溫度。
（1）在安裝、調整實驗器材時，科學合理的順序是（圖甲中）：先調整固定_______位置，再調整固定_____的位置（兩空均選填“A”或“B”）。
（2）下表是小明記錄的數據，由表格可知，小明是通過觀察比較_______的多少，來比較水和煤油的吸熱能力的，小明得出的結論是_______。
物質 次數 質量m/kg 升高的溫度△t/℃ 加熱的時間t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
（3）若水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），請你計算出第一次實驗中，水吸收的熱量是_______J。
【答案】（1）B A（2）加熱時間， 相同質量的水和煤油，在升高相同的溫度時，水需要的加熱時間長，故水的吸熱能力大（3）4.2×103
【解析】（1）先通過估測酒精燈火焰大致位置，調節固定B后，放上玻璃杯，然后再根據溫度計能正確測量液體溫度時的位置，調節確定A.
（2）對于不同物質，利用控制變量法，根據加熱時間來觀察溫度計度數，看吸熱能力。
（3）對于水，已知c=4.2×103J/（kg ℃） m=0.1kg △t=10℃．
利用吸熱公式Q吸=cm△t求出即可。
3.某同學在做“探究不同物質的吸熱能力”的實驗時，使用相同的電加熱器給甲、乙兩種液體加熱，得到的實驗數據如下表：
物質 次數 質量m/kg 升高溫度△t/℃ 加熱的時間t/min
甲 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
乙 3 0.1 10 1
4 0.2 20 2
（1）實驗中記錄加熱時間的目的是　 　
（2）分析第1、2次或第3、4次實驗數據，可以得出同種物質升高相同的溫度時，吸收的熱量的多少物質的　 　有關．
（3）分析第1、3次或第2、4次實驗數據，可以得出質量相等的不同物質，升高相同的溫度時，吸收的熱量　 　（選填“相同”或“不同”）
（4）分析第1、4次實驗數據可以發現加熱時間相同，單位質量的不同物質升高的溫度　 　（選填“相同”或“不同”）．
（5）由上述分析可以得出　　（選填“甲”或“乙”）物質的吸熱能力強．
（6）該實驗采用的物理學研究方法是　 　和　 　．
【答案】（1）在相同時間內產生的熱量相等；（2）質量；（3）不同；（4）相同；（5）甲；（6）轉換法；控制變量法．
【解析】探究物質的吸熱性能大小時，必須控制物質吸收的熱量相等，因此實驗中選用了兩個相同的電加熱器；根據控制變量法的要求，分析表中實驗數據，根據實驗所控制的變量與實驗現象得出相應的結論；加熱相同時間，甲乙吸收的熱量相同，質量也相同，通過比較溫度變化來比較吸熱能力．吸收熱量的多少用加熱時間來表示，用到了轉換法，此實驗還用到了控制變量法．
（1）實驗中用同樣的加熱器，放出的熱量才相同，物質吸收的熱量才會相同，故用同樣的加熱器的目的是在相同的時間里供給的熱量相同；
（2）分析第1、2次或第3、4次實驗數據，可以得出的初步結論是：同種物質升高相同溫度時，吸收熱量的多少與物質的質量有關；
（3）由表中第1、3次或第2、4次實驗數據可知，質量相同的甲和乙升高相同的溫度，吸收的熱量不相等；
（4）分析第1、4次實驗數據可以發現加熱時間相同（2min），單位質量（0.1kg）的不同物質升高的溫度相同（10℃）；
（5）由表中第1、3次實驗數據可知，液體質量和升高的溫度相等而液體種類不同，甲液體的加熱時間比乙液體的加熱時間長，甲液體比乙液體吸收的熱量多，由此可得：甲的吸熱能力更強．
（6）吸收熱量的多少用加熱時間來表示，用到了轉換法，此實驗還用到了控制變量法．
4．某同學用如圖所示的兩個完全相同的實驗裝置“探究甲、乙兩種液體比熱容的大小”。在兩個相同的燒杯中加入初溫和質量都相同的甲、乙兩種液體，用兩個相同的酒精燈同時進行加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，每隔一分鐘記錄一次溫度，記錄的數據如下表：
加熱時間/min 0 1 2 3 4
溫度/℃ 甲液體 20 21 22 23 24
乙液體 20 22 24 26 28
請按要求回答下列問題：
（1）實驗時使用兩個相同的酒精燈加熱甲、乙兩種液體，目的是________；
（2）實驗中用玻璃棒不斷攪拌，目的是讓液體________；
（3）由實驗數據可知：甲液體的比熱容比乙液體的比熱容_____（選填“大”或“小”）；依據是________。
【答案】見解析 受熱均勻 大 吸收相同的熱量，甲升溫比較慢，說明甲的比熱容大
【解析】（1）使用兩個相同的酒精燈加熱甲、乙兩種液體，保證了相同的時間內釋放的熱量相同，從而間接反映相同的時間甲、乙吸收的熱量相同。
（2）實驗中用玻璃棒不斷攪拌，為了使液體受熱均勻。
（3）加熱4min，甲升高了4℃，乙升高了8℃，甲升溫慢，說明甲還能吸收更多的熱量，比熱容大；吸收相同的熱量，甲升溫比較慢，說明甲的比熱容大。
5. 小組同學比較沙子和水的比熱容，實驗裝置如圖甲、乙所示。
（1）在兩個相同的易拉罐內分別裝入初溫、_________相同的沙子和水。
（2）用兩盞相同的酒精燈同時加熱沙子和水，加熱過程中需用玻璃棒不斷攪拌。攪拌的目的是：_________。測得實驗數據如表格所示。
加熱時間/ 0 1 2 3 4 5
溫度/ 沙子 18 22 29 37 45 —
水 18 19 21 23 25 27
（3）時，溫度計顯示沙子的溫度如圖丙所示，其讀數為_________。
（4）加熱相同的時間，發現沙子的溫度升得更高，有同學認為此過程中沙子吸收熱量比水吸收熱量多，該觀點_________（正確/錯誤）。
（5）分析數據可得沙子的比熱容_________（小于/等于/大于）水的比熱容。
【答案】（1）質量 （2） 讓物質受熱均勻 （3）52 （4）錯誤 （5）小于
【解析】（1）要比較沙子和水的比熱容，利用控制變量法要控制初始溫度相同，同時質量也要相同。
（2）加熱的時候用玻璃棒攪拌的目的是讓水和沙子受熱均勻。
（3）根據溫度計的刻度，可知此時溫度為52度。
（4） 加熱相同的時間，相同初始溫度，相同質量的水和沙子吸收的熱量是等量的，此時升高的溫度不同證實它們的比熱容不同。
（5）根據比熱容的公式可知：相同初始溫度相同質量的不同物質，吸收相同熱量后升高的溫度越高的，其比熱容越小。即沙子的比熱容小于水的比熱容。
專題考情
方法策略
典例講析
專題精煉
甲
煤油
溫度計
乙
水
溫度計
A
B
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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