備考2024年中考物理重難點(diǎn)精講精練：18-熱點(diǎn)10 與物態(tài)變化有關(guān)的實(shí)驗(yàn)（精講）

中考物理熱點(diǎn)復(fù)習(xí)精講精練熱點(diǎn)十與物態(tài)變化有關(guān)的實(shí)驗(yàn)（精講）一、探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄抗腆w熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律器材鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈、燒杯、試管、水、溫度計(jì)、停表、海波、石蠟等裝置步驟1.參照實(shí)驗(yàn)裝置圖選擇需要的實(shí)驗(yàn)器材,并參照?qǐng)D進(jìn)行組裝。2.將溫度計(jì)插入被測(cè)物體后,待溫度升至40℃左右時(shí),每隔大約1分鐘記錄一次溫度;在海波或者石蠟完全熔化后再記錄4至5次,并填入下表。時(shí)間/min01234……海波的溫度/℃石蠟的溫度/℃現(xiàn)象海波經(jīng)過(guò)緩慢加熱,溫度逐漸上升,當(dāng)溫度達(dá)到48℃時(shí),海波才開(kāi)始熔化。熔化過(guò)程中,雖然持續(xù)加熱,但海波的溫度始終保持不變,直到熔化完畢,溫度才繼續(xù)上升;石蠟的熔化過(guò)程則不同,隨著不斷加熱石蠟的溫度不斷上升,在此過(guò)程中,石蠟由硬變軟變稀.最后熔化為液體。結(jié)論晶體熔化時(shí)有一定的熔化溫度,即熔點(diǎn).而非晶體沒(méi)有熔點(diǎn)。晶體熔化時(shí)要吸熱,但溫度保持不變;非晶體在熔化時(shí)要吸熱,溫度一直在升高。溫馨提示：安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)按由下向上的順序，以保證用酒精燈的外焰加熱。實(shí)驗(yàn)要采用水浴法加熱，這樣可以使固體受熱均勻，也可以減慢固體的受熱速度，從而便于觀察溫度的變化規(guī)律。燒杯中的水要適量，既保證試管中裝有固體的部分浸沒(méi)在水中，同時(shí)又不能使實(shí)驗(yàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。試管插入燒杯中的深度要適當(dāng)，既不能使試管接觸燒杯底部，又要保證試管中裝有固體的部分浸沒(méi)在水中。5.為了縮短加熱時(shí)間，可以采取的辦法是：①使用溫水；②適當(dāng)減少水的質(zhì)量二、探究水沸騰時(shí)溫度變化特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)實(shí)探究水沸騰時(shí)溫度變化特點(diǎn)驗(yàn)?zāi)康奶骄克序v時(shí)溫度變化特點(diǎn)器材鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、帶孔的紙蓋、水、溫度計(jì)、停表等裝置步驟1.按實(shí)驗(yàn)裝置圖安裝好器材。2.用酒精燈給水加熱至沸騰。當(dāng)水的溫度接近90℃時(shí),開(kāi)始記時(shí),每隔0.5分鐘記錄一次溫度計(jì)的示數(shù)。水沸騰后還要記錄4至5次溫度計(jì)的示數(shù)并記錄在下表中次數(shù)1234……水的溫度/℃現(xiàn)象剛開(kāi)始給水加熱時(shí),在燒杯的器壁上出現(xiàn)了許多小氣泡,隨著水的溫度升高小氣泡逐漸變大,并脫離燒杯器壁開(kāi)始上升。而氣泡在上升的過(guò)程中逐漸變小,還沒(méi)有到達(dá)液面就消失了,同時(shí)聽(tīng)到“吱吱’的響聲。隨著水的溫度繼續(xù)升高,氣泡發(fā)生了變化,脫離器壁的氣泡在上升過(guò)程中逐漸變大,上升到水面破裂，這時(shí)水就沸騰了。在水沸騰前,水的溫度逐漸升高,沸騰時(shí)水的溫度保持不變,即使繼續(xù)加熱溫度也不改變。如果把酒精燈撤掉以后,沸騰很快停止。結(jié)論水沸騰前,吸熱且溫度升高;水沸騰后，吸熱但溫度不變。溫馨提示：石棉網(wǎng)的作用：使燒杯受熱均勻。加蓋帶孔紙板的作用：減少熱量散失，縮短加熱時(shí)間；蓋子上鉆一孔是為了保持內(nèi)外氣壓相等?？s短加熱至沸騰所需時(shí)間的方法：提高水的初溫；減少水的質(zhì)量；給燒杯加蓋。驗(yàn)證水沸騰需要吸熱的方法：撤去酒精燈，觀察水是否停止沸騰。水未立刻停止沸騰的原因：石棉網(wǎng)的溫度高于水的沸點(diǎn)，水可以從石棉網(wǎng)繼續(xù)吸熱。典例講解例1.如圖甲所示是小明探究“固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置，小明選取某種物質(zhì)加熱，每隔相同的時(shí)間記錄一次溫度，同時(shí)觀察物質(zhì)的狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)繪制成如圖乙所示的圖像?；卮穑海?）觀察圖像，應(yīng)用相關(guān)知識(shí)分析可知在第12min時(shí)，物質(zhì)處于狀態(tài)，該物質(zhì)是（填“晶體”或“非晶體”）；（2）小麗選用質(zhì)量為m1的該固體完成實(shí)驗(yàn)，繪制溫度隨時(shí)間變化的圖線如圖丙中的a，若用質(zhì)量為m2（m2＞m1）的該固體做實(shí)驗(yàn)，得到的圖線可能是圖丙中的（填“b”或“c”或“d”）?！痉治觥浚?）晶體和非晶體的區(qū)別是看是否有固定的熔化溫度，晶體熔化過(guò)程中吸熱溫度不變，處于固液共存態(tài)；（2）該固體只是質(zhì)量增加了，從同一種晶體的熔點(diǎn)不變?nèi)タ紤]即可得出答案?！窘獯稹浚?）由圖可知，該物質(zhì)在熔化時(shí)有固定的溫度，故該物質(zhì)是晶體，在第12min時(shí)，處于該物質(zhì)的熔化過(guò)程中，物質(zhì)是固液共存態(tài)；（2）由圖丙可知，其它條件不變，僅將該固體的質(zhì)量增加，該固體的熔點(diǎn)是不變的，但是b、d表示熔點(diǎn)都變了，得到的圖線可能是圖中的c。故答案為：（1）固液共存；晶體；（2）c。例2．同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室做“探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)?！净A(chǔ)設(shè)問(wèn)】（1）小楊同學(xué)所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，小楊在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先固定（填“石棉網(wǎng)”或“溫度計(jì)”）的高度。（2）小楊應(yīng)選擇顆粒（填“較大”或“較小”）的冰進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（3）實(shí)驗(yàn)中，用水浴法加熱固體的目的是。（4）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，某時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)℃。（5）小楊根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的冰熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖丙所示，由圖丙知，在第3min時(shí)，該物質(zhì)處于態(tài)。（6）小明同學(xué)用圖甲裝置探究另一物質(zhì)a熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。時(shí)間/min01234567891011溫度/℃40424446484848484849.55152.5①請(qǐng)?jiān)趫D丁所示的方格紙上幫小明畫出物質(zhì)a的溫度一時(shí)間圖像。②物質(zhì)a在熔化過(guò)程中溫度的變化特點(diǎn)是。③物質(zhì)a是（填“晶體”或“非晶體”）?！灸芰υO(shè)問(wèn)】（7）小楊在總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)推測(cè)：如果一直加熱下去，試管中的液體會(huì)沸騰。你認(rèn)為小楊的推測(cè)是否正確，；請(qǐng)說(shuō)明理由：。（8）小華同學(xué)分別利用b、c兩種物質(zhì)做“探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，由b、c兩物質(zhì)熔化前后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度一時(shí)間圖像如圖戊所示，由圖像可知，b、c兩種物質(zhì)的區(qū)別是?！痉治觥浚?）實(shí)驗(yàn)時(shí)，需用酒精燈的外焰加熱，所以要先調(diào)整好鐵圈的高度，然后根據(jù)溫度計(jì)的玻璃泡浸沒(méi)固體中，固定掛溫度計(jì)的橫桿位置；（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中宜選用顆粒比較小的顆粒，固體受熱比較均勻；（3）水浴法加熱使得固體四周都浸沒(méi)在水中，其目是為了能使固體物質(zhì)均勻受熱；（4）要認(rèn)清溫度計(jì)的分度值，然后進(jìn)行讀數(shù)，注意是零上還是零下；（5）根據(jù)圖象確定第3分鐘時(shí)，處于熔化過(guò)程，而晶體熔化過(guò)程中是固液共存態(tài)；（6）用描點(diǎn)法畫出a物質(zhì)熔化時(shí)的圖象，根據(jù)圖像觀察熔化過(guò)程是否溫度保持不變，確定是晶體還是非晶體；（7）水沸騰的條件：達(dá)到沸點(diǎn)，不斷吸熱；（8）晶體和非晶體最大的區(qū)別就在于，晶體有一定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有一定的熔點(diǎn)；熔點(diǎn)的晶體熔化時(shí)保持不變的溫度?！窘獯稹浚?）實(shí)驗(yàn)時(shí)，需用酒精燈的外焰加熱，所以要先調(diào)整好鐵圈的高度，然后根據(jù)溫度計(jì)的玻璃泡浸沒(méi)固體中，固定掛溫度計(jì)的橫桿位置；所以先固定石棉網(wǎng)的位置；（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為了使得固體受熱比較均勻，宜選用顆粒比較小的顆粒；（3）水浴法加熱使得固體四周都浸沒(méi)在水中，其目是為了能使固體物質(zhì)均勻受熱；（4）溫度計(jì)的分度值為1℃，液面在0℃以下，讀數(shù)為﹣6℃；（5）根據(jù)丙圖，冰塊1min﹣4min過(guò)程溫度不變，處于熔化過(guò)程，確定第3分鐘時(shí)，而晶體熔化過(guò)程中是固液共存態(tài)；（6）①用描點(diǎn)法畫出a物質(zhì)熔化時(shí)的圖象，如圖所示；②③根據(jù)圖象中有一段水平線段，說(shuō)明溫度保持不變，屬于熔化過(guò)程，因而該物質(zhì)是晶體，熔化時(shí)溫度保持不變。（7）水沸騰的條件：達(dá)到沸點(diǎn)，不斷吸熱；當(dāng)燒杯內(nèi)水沸騰時(shí)，試管內(nèi)水可以達(dá)到沸點(diǎn)，但由于溫度相同，不能發(fā)生熱傳遞，因而不能吸熱，試管內(nèi)水不能沸騰，小楊的說(shuō)法不正確；（8）晶體和非晶體最大的區(qū)別就在于，晶體有一定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有一定的熔點(diǎn)；熔點(diǎn)的晶體熔化時(shí)保持不變的溫度；b是晶體，有熔點(diǎn)，而c是非晶體，熔化時(shí)溫度改變，沒(méi)有熔點(diǎn)。故答案為：（1）石棉網(wǎng)；（2）較?。唬?）為了能使固體物質(zhì)均勻受熱；（4）﹣6℃；（5）固液共存；（6）①如圖所示；②溫度保持不變；③晶體；（7）不正確；試管內(nèi)外溫度相同，不能吸熱，試管內(nèi)水不能沸騰；（8）b有熔點(diǎn)，c沒(méi)有熔點(diǎn)。例3．小紅同學(xué)在做“探究水沸騰時(shí)溫度變化特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖所示，她的操作存在錯(cuò)誤，請(qǐng)指出她使用溫度計(jì)的兩處錯(cuò)誤：①；②。（2）小紅糾正所有錯(cuò)誤后，在水溫到達(dá)89℃時(shí)開(kāi)始每隔2分鐘做一次溫度記錄，并描繪出如圖所示的圖象。根據(jù)圖象可知水沸騰時(shí)的溫度為℃，如果繼續(xù)給沸騰的水加熱，水的溫度將。（填“升高”、“不變”或“降低”）（3）由圖象可知，水沸騰時(shí)的特點(diǎn)是。（4）小紅觀察到：當(dāng)水沸騰時(shí)，燒杯口附近出現(xiàn)大量“白氣”，“白氣”是杯中冒出的水蒸氣遇冷（選填“汽化”或“液化”）形成的，該過(guò)程要（選填“吸熱”或“放熱”）。（5）小紅覺(jué)得從開(kāi)始加熱到沸騰的時(shí)間偏長(zhǎng)，請(qǐng)你給她提出一個(gè)改進(jìn)的措施：?！痉治觥浚?）從溫度計(jì)的正確使用進(jìn)行判斷。溫度計(jì)的玻璃泡完全浸沒(méi)在被測(cè)液體中不要碰到容器底和容器壁，溫度計(jì)的玻璃泡浸沒(méi)在被測(cè)液體中要稍候一會(huì)兒，待示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)溫度計(jì)的玻璃泡要繼續(xù)留在被測(cè)液體中，視線要與溫度計(jì)液柱的上表面相平。（2）液體沸騰時(shí)不斷吸收熱量，溫度保持不變，這個(gè)不變的溫度是液體的沸點(diǎn)。由圖可知不變的溫度是99℃。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，沸點(diǎn)跟氣壓有關(guān)氣壓越高沸點(diǎn)越高。（3）液體沸騰的特點(diǎn)是不斷吸收熱量溫度保持不變。（4）瓶口的溫度較低，高溫的水蒸氣遇冷發(fā)生液化變成液態(tài)的小水珠，液化放出熱量。（5）從給水開(kāi)始加熱到水沸騰需要的時(shí)間比較長(zhǎng)。可能是水的質(zhì)量太大，可能是水的溫度太低。根據(jù)加熱時(shí)間長(zhǎng)的原因?qū)で蟾倪M(jìn)措施。【解答】（1）溫度計(jì)在使用時(shí)不得接觸被測(cè)液體的容器底和容器壁，讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與液柱的上表面齊平。（2）液體沸騰時(shí)溫度保持不變，由圖可知不變的溫度是99℃。（3）液體沸騰時(shí)的特點(diǎn)是不斷吸收熱量溫度保持不變。（4）瓶口溫度較低，水蒸氣遇冷會(huì)發(fā)生液化，液化是一個(gè)放熱過(guò)程。（5）水的初溫為89℃，導(dǎo)致加熱時(shí)間太長(zhǎng)的原因是水質(zhì)量太大。故答案為：（1）①溫度計(jì)的玻璃泡碰到容器底；②視線未與溫度計(jì)液柱的上表面相平；（2）99；不；（3）不斷吸收熱量溫度保持不變；（4）液化；放熱；（5）減少水的質(zhì)量。水的沸騰的實(shí)驗(yàn)是初中熱學(xué)中的重要實(shí)驗(yàn)，一般考查水沸騰前后氣泡的變化，沸點(diǎn)和氣壓的關(guān)系，沸騰的條件，沸騰的特點(diǎn)，加熱時(shí)間比較長(zhǎng)的原因。例4.小強(qiáng)和小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示的裝置做“探究水沸騰時(shí)溫度變化特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)：（1）如圖甲組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，石棉網(wǎng)的鐵圈位置和懸掛溫度計(jì)的鐵夾位置放置非常重要。實(shí)驗(yàn)時(shí)，小強(qiáng)應(yīng)當(dāng)先調(diào)整固定的位置（選填“鐵圈”或“鐵夾”）；（2）小強(qiáng)同學(xué)在水溫升到88℃時(shí)，每隔1min讀一次溫度計(jì)的示數(shù)，直到水沸騰3min后停止讀數(shù)，數(shù)據(jù)記錄如表，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖丙的小方格紙上畫出水的溫度隨時(shí)間變化的圖象；時(shí)間/min012345678溫度/℃889092949698989898分析表記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知水沸騰時(shí)的溫度為℃，氣泡情況如圖乙中所示。（3）為了說(shuō)明水沸騰過(guò)程中是否需要吸熱，小強(qiáng)應(yīng)，觀察水是否繼續(xù)沸騰。（4）有兩組同學(xué)雖然選用的實(shí)驗(yàn)裝置相同，且同時(shí)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，但水開(kāi)始沸騰的時(shí)刻不同，他們繪制的沸騰圖象如圖丁所示，得到a、b兩種不同圖象的原因是。（5）小明同學(xué)在完成實(shí)驗(yàn)后，撤去酒精燈，發(fā)現(xiàn)水仍能沸騰一段時(shí)間，你認(rèn)為原因是。（6）在“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中，四個(gè)實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得水的沸點(diǎn)如表所示：對(duì)于下述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法正確的是。組別1234水的沸點(diǎn)/℃98.298.998.598.6A．四個(gè)小組實(shí)驗(yàn)都失敗了，因?yàn)樗姆悬c(diǎn)是100℃B．只有第2小組數(shù)據(jù)可以接受，因?yàn)樗麄兊臄?shù)據(jù)最接近100℃C．只有第1小組數(shù)據(jù)不可以接受，因?yàn)樗麄兊臄?shù)據(jù)偏離100℃最大D．只要實(shí)驗(yàn)操作正確，數(shù)據(jù)真實(shí)，上述數(shù)據(jù)均有效?！痉治觥浚?）因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中需要用酒精燈的外焰加熱，所以應(yīng)從下向上固定實(shí)驗(yàn)器材的位置；（2）首先根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，然后將各點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)；水沸騰過(guò)程中吸熱但溫度保持不變，而水沸騰時(shí)的溫度叫做沸點(diǎn)；液體的沸點(diǎn)受雜質(zhì)和氣壓的影響；根據(jù)沸騰前和沸騰時(shí)的現(xiàn)象。沸騰前氣泡在上升過(guò)程中，體積減小，到液面時(shí)消失；沸騰時(shí)產(chǎn)生大量氣泡，氣泡在上升過(guò)程中體積增大，最后破裂；（3）為了說(shuō)明水沸騰過(guò)程中需要吸熱，可以撤去酒精燈，觀察水能否繼續(xù)沸騰即可得出結(jié)論；（4）在裝置相同的情況下，水的質(zhì)量越大，升溫會(huì)越慢；（5）根據(jù)沸騰的條件和熱傳遞的條件分析；（6）要解決此題，需要在實(shí)驗(yàn)測(cè)量過(guò)程中，由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)者的原因，都會(huì)造成讀數(shù)上的誤差。同時(shí)在觀察水的沸騰實(shí)驗(yàn)中，由于燒杯上方加蓋與否或蓋子是否嚴(yán)密也會(huì)造成沸點(diǎn)的不同?！窘獯稹浚?）在實(shí)驗(yàn)中需要用酒精燈的外焰加熱，所以應(yīng)先確定鐵圈的高度。（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái)。如圖所示：由表格中數(shù)據(jù)可以看出，在加熱到第5min、6min、7min、8min時(shí)，水的溫度為98℃保持不變，所以水的沸點(diǎn)應(yīng)為98℃。沸騰時(shí)，有大量氣泡產(chǎn)生，氣泡在上升過(guò)程中體積增大，所以圖乙中B是沸騰時(shí)的現(xiàn)象，A是沸騰前的現(xiàn)象。（3）水沸騰后，若撤去加熱源，則水不再吸收熱量，也就不能維持沸騰狀態(tài)，所以應(yīng)撤去熱源，觀察水是否能夠繼續(xù)沸騰。（4）讀圖乙可以看出，在同樣加熱的情況下，b的升溫較慢，其原因應(yīng)該是水的質(zhì)量多于a的緣故。