专题15 热学实验备战中考倒计时30天38个专题全攻略原卷版.docx
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专题15热学实验备战中考倒计时30天38个专题全攻略原卷版
备战2021年中考倒计时30天专题题型全攻略
专15热学实验
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实验1探究固体熔化时温度的变化规律
1.实验器材及作用:
(1)测量工具:
温度计、秒(停)表;
(2)温度计的原理、使用和读数;
(3)石棉网的作用:
使烧杯底部均匀受热;
(4)器材组装顺序:
按自下而上的顺序组装;
实验装置
2.实验操作及注意事项:
(1)实验中选用小颗粒固体的目的:
使小颗粒固体受热均匀;使温度计的玻璃泡与固体小颗粒充分接触,温度测量更准确;
(2)采用水浴法加热优点:
①使被加热的物质受热均匀;②固体物质温度上升缓慢,便于记录各个时刻的温度;
(3)烧杯中水量的要求:
能够浸没试管中的固体即可;
(4)试管插入烧杯中的位置要适当:
①试管中所装物质要完全浸没在水中;②试管不能接触到烧杯底或侧壁;
【分析数据和现象,总结结论】
图1晶体的熔化和凝固图像图2非晶体的熔化和凝固图像
3.根据实验数据描绘温度-时间图像;
4.根据实验数据或图像判断熔点、熔化时间、晶体、非晶体、物态、内能大小等;
5.根据实验数据或图像总结晶体熔化特点。
【交流与讨论】
6.探究冰在熔化过程中是否需要吸热:
当试管中的冰开始熔化时,立即将试管浸入另一只装有冰水混合物的烧杯中,观察冰是否继续熔化;
7.烧杯口处“白气”的成因:
水蒸气遇冷液化形成的小水珠;
8.熔化过程中内能、温度和热量的变化规律:
晶体熔化过程中吸热热量,内能逐渐增大,但温度保持不变;非晶体熔化过程中,吸收热量,内能增大,温度不断升高;
9.增加熔化时间的方法:
①增加固体物质的质量;②调小酒精灯火焰;
10.熔化前后图线倾斜程度不同的原因:
熔化前后物质的状态不同,比热容不同(相同时间温度变化量小的比热容大);
11.冰熔化后继续对烧杯加热,试管内水不会继续沸腾的原因:
没有温度差,试管内的水不能再继续吸热;
12.晶体熔化的条件:
达到熔点,继续吸热;
13.晶体熔化时的特点:
持续吸热,温度不变;
14.撤去酒精灯,晶体还会继续熔化的原因:
水的温度高于晶体熔点,晶体可以继续吸热;
15.通过图像区分晶体和非晶体:
晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点;
16.比热容的相关判断和计算;
实验结论:
晶体有熔点,晶体熔化时要吸热,但温度不变;非晶体没有固定的熔点,非晶体熔化时要吸热,但温度一直上升。
【例1】如图甲是探究“冰熔化时温度变化规律”的实验装置,刚开始加入100g冰。
甲乙丙
(1)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管,目的是 ;
(2)加热过程中某时刻温度计示数如图甲所示,该物质此时的温度为 ℃;
(3)实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态,并记录数据,作出温度随时间变化的规律图象,如图乙所示由图象可知:
①冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是
;
②由图象可知该物质的熔点是 ℃,在第3min时该物质处于状态,
该物质从开始熔化到完全熔化持续了 min。
③物质在第3min具有内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)在第5min
具有的内能;
④该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍(被加热物质的质量和吸、
放热功率不变)。
该物质在段(选填“AB”或“CD”)吸热能力更强,由此
可知,同种物质的比热容与物质的有关;
(4)在加热过程中,杯口上方出现“白气”,“白气”是水蒸气(填一物态
变化)而成的;
(5)当冰全部熔化成水后,继续用酒精灯不断加热,试管中的水(填“会”或
“不会”)沸腾;
(6)重复实验,当试管中的冰开始熔化时,将试管浸入到另一只装有冰水混合物烧杯
中,发现冰不再熔化,该现象(选镇“能”或“不能”)说明冰在熔化过
程中需要吸热;
(7)某同学实验后,重新实验,绘制的温度-时间图像如图丙所示,则两次图像的
差异是因为该同学在实验中;
(8)设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了J的热量,冰的比热容为J/(kg·℃)(已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃))。
实验2探究水沸腾时温度变化的特点
【设计与进行实验】
1.主要实验器材:
温度计、停表、烧杯、酒精灯、硬纸板等;
2.器材组装顺序:
自下而上:
3.温度计的原理、使用和读数;
4.硬纸板:
减少热量损失,缩短加热时间;
【分析数据和现象,总结结论】
5.通过气泡的变化判断液体所处的状态:
气泡沸腾前只有少量,且气泡在上升过程中逐渐变小(如图A),沸腾时有大量的气泡,且气泡在上升的过程中逐渐变大(如图B);
6.温度-时间曲线图的分析与绘制:
判断沸点、沸腾时间等;
7.表格数据分析:
找错误数据、判断沸点、沸腾时间等;
【交流与讨论】
8.缩短加热时间的方法:
①用初温较高的水;②减少水的质量;③加带孔的纸盖;④调大酒精灯火焰。
9.验证水沸腾过程中持续吸热的方法:
停止加热,观察水能否继续吸热;
10.水沸腾的条件:
达到沸点,继续吸热;
11.水沸腾时的特点:
持续吸热,温度不变;
12.烧杯口处产生“白气”的原因:
水蒸气遇冷液化形成的小水珠;
13.沸点与气压的关系:
(1)水的沸点低于100℃的原因:
当地大气压低于一个标准大气压;
(2)水的沸点高于100℃的原因:
杯口盖密封较严,导致烧杯内的气压高于一个标准大气压;
(3)将装有刚停止沸腾的水的烧瓶倒置,浇上冷水,水又重新沸腾:
浇冷水,温度降低,瓶内气压降低,导致水的沸点降低;
14.撤去酒精灯,水未立即停止沸腾的原因:
石棉网温度高于水的沸点,水会继续吸热;
15.100℃的水蒸气比100℃的水烫伤更严重:
因为水蒸气液化要放热;
16.改变液体内能的方式:
热传递;
17.水温度上升不是直线的原因:
随着水温的升高,散热越来越来快,所以水温升高速度变慢;
18.若增加水量,水的沸点不变,沸腾时间延长,如图乙所示。
实验结论:
水沸腾时,持续吸热,温度保持不变。
【例2】小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾。
甲乙丙丁
(1)组装器材时,应先固定图甲中的 (填“A”或“B”),实验甲图中错误操作是;
(2)改正实验装置后,小明在烧杯中倒入热水,温度计示数如图所示,示数为 ℃;
(3)在水温升高到90℃后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表中,直至水沸腾,如此持续3min后停止读数;
时间min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
①在第7min小明忘记记录数据,此时的水温应为 ℃,若温度计测量无误,说明此时大气压值 (填“>”、“<”或“=”)一个标准大气压;
②小明观察到沸腾时水中气泡的情形为图乙中的图 (填“C”或“D”);小明将火调小,水仍在沸腾,小明又把火调得更小一些,这时虽还在加热,水不再沸腾了,你觉得不沸腾的原因是;
③请根据表格中的数据,在图丙所示的坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的
图象;
④小明停止加热后,水还在继续沸腾,这是因为,过了一会
儿,水停止沸腾,说明。
(4)小明、小华与小红在同一小组做实验,小明与小华分工合作,小明计时,小华读温度并记录数据,小红独自计时、读取温度并记录数据。
他们同时按下秒表并且每隔0.5min记录一次温度计的示数,将小红和小华所测数据绘制出温度随时间变化的图象,发现小红的图象在小华的左侧,则原因在于小红的读数比小华
(填“早”或“迟”)。
(5)在评估交流时,有同学提出从开始加热到沸腾所用时间过长,请你说出一种节省
实验时间的办法。
(6)小明想探究水和食用油的吸热能力是否存在差异。
他的实验设想是选取
相同、初温相同的水和食用油,放在相同的烧杯里,用相同的热源加热相同的时
间(水和食用油均未沸腾)如图己,通过比较来判断水
和食用油的吸热能力。
实验3比较不同物质的吸热能力
【设计与进行实验】
1.实验中的主要仪器及作用:
(1)天平的作用:
称量加热物质的质量;
(2)选取相同的酒精灯或电加热器的原因:
保证相同加热时间内物质吸收的热量相
同;
(3)搅拌器的作用:
使物质受热均匀;
(4)待测量:
①水和食用油的初温
和
;②测水和食用油的质量
;③时间
。
2.实验步骤:
实验装置如图所示,取两支相同的烧杯分别装入500g水和食用油,它们的初温都与室温相同,用相同的电加热器加热。
方案一:
对水和食用油加热相同的时间,观察并读出温度计的示数;
方案二:
让水和食用油升高相同的温度,记录并比较加热的时间。
根据表格数据绘制温度—时间曲线
方案一方案二
【分析和论证】
给质量、初温相同的水和食用油加热,加热相同时间,使它们吸收相同的热量,食用油的温度升高得比水高;使它们升高相同的温度,对水加热的时间更长一些,表明水和食用油吸热本领不一样。
【实验结论】
①不同物质的吸热能力不同:
②质量相同的不同物质,加热相同的时间,温度变化快的吸热能力弱,即比热容小;
③质量相同的不同物质,升高相同的温度,加热时间长的物质吸热能力强,即比热容大。
【实验方法】
(1)控制变量法的应用
①取质量相同的水和食用油分别放入两烧杯中(注意不是体积相同);
②实验中选用规格相同的电加热器给水和食用油加热相同时间,使两种物质吸收
的热量相同;
③让水和食用油升高相同的温度,比较加热的时间。
(2)转换法的应用:
①升高相同的温度时,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱;
②加热时间相同时,通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力。
【交流与讨论】
(1)测量物质的选取要求:
应选取质量、初温相同的不同物质;
(2)实验装置的安装顺序:
自下而上;
(3)选择相同的热源、保证相同加热时间相同目的:
是为了让两种物质吸收的热量相同(本实验是一个理想化实验,不考虑热量散失)
(4)用规格相同的电加热器对不同物质进行加热的好处:
①与酒精灯相比,更容易控制相同时间内提供的热量相同;
②内部加热,热量损失少.
(5)改变内能的方式及内能大小的判断;
(6)加热一段时间后,液体温度不再升高的原因:
液体已经沸腾,虽然吸热,但温度
却保持不变;
(7)判断物质吸热能力强弱的两种方法
①加热相同的时间,通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力的强弱,温
度变化快的吸热能力弱;
②升高相同的温度,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱,加热时间长
的物体吸热能力强。
(8)热量的相关计算;
(9)比热容的理解及在生活中的应用。
(10)两种装置对比,哪种更好一些,为什么?
甲乙
甲装置更好一些,甲装置中散热较少,乙装置中两酒精灯在相同的时间放出的热
量被水吸收的量很难控制相同,误差较大,因此选择甲装置。
【例3】如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热.
(1)从实验效果考虑,本实验选择________(选填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好,实验中使用玻璃棒的目的是______________________.
(2)两种液体吸收热量的多少可通过__________(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较.
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析图像可知:
质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,______(选填“A”或“B”)吸收的热量较多;质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,______(选填“A”或“B”)升温较高.
(4)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择______(选填“A”或“B”).
(5)小华使用两套完全相同的装置的目的是__________________________________;用酒精灯加热,这是通过(选填“做功”或“热传递”)的方式增加液体的内能。
(6)分析图像可知,_____液体的吸热能力强;液体A、B的比热容之比为________.
(7)继续给两种液体加热,发现最终两种液体温度不再升高,造成这种情况的原因是_
。
(8)小明同学选同种规格的电加热器,用如图丙所示的装置也完成了本实验,与小华的实验装置比较可知,比小华同学的装置效果更好,原因是___________________(写出一点即可)。
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