专题04 物态变化的实验探究解析版Word文档格式.docx
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(2)晶体;
变大;
小于
(1)图中温度计操作的错误是:
温度计放的位置不正确,没有接触到物体。
(2)如图,物体熔化时,不断吸收热量,温度保持不变,所以该物体是晶体。
0~10min和28~38min加热时间相同,物质固态和液态吸收的热量相同,状态变化,质量不变,固态升高的温度大于液态升高的温度,根据Q=cm△t,固态的比热小,液态的比热大。
物体在液态过程中,不断吸收热量,内能变大,物体在第30min时的内能小于第35min时的内能。
3.(2019·
呼和浩特)用如
(1)图左所示装置探究海波熔化时温度的变化规律,其过程如下:
(1)将装有海波的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不但能使试管受热均匀,而且海波的温度上升速度较_______(选填“快”或“慢”),便于及时记录各个时刻的温度;
(2)如
(1)图右所示,是海波熔化时温度随时间变化的图象。
从开始熔化到完全熔化,大约持续了_____分钟。
如图
(2)所示,是物质气态、液态和固态三种状态下对应的三种物理模型,海波在54℃时的状态,应该是
(2)图中的______模型。
(1)慢
(2)6乙
(1)将装有固体的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法,固体的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度;
(2)由图知,海波从第4分钟开始熔化,到第10分钟完全熔化完,所以熔化过程经历了10min−4min=6min。
由图可知:
图丙分子排列十分紧密,是固体分子的排列模型;
图乙分子排列没有固定的位置,比较松散,是液体分子的排列模型;
图甲分子排列极度散乱,间距很大,是气体分子的排列模型;
海波在54℃时的状态,是液态,应该是
(2)图中的乙模型。
4.(2019·
福建)如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
甲乙丙丁
(1)如图乙温度计的示数为 ℃。
(2)如图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图象。
海波熔化过程对应图线中的 段(选填“AB”或“BC”)其熔点为 ℃,熔化过程中海波吸收的热量 放出的热量(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)用质量为m1的海波做实验,绘制的海波的温度随时间变化的图线如图丁中的a。
若用质量为m2(m2>m1)的海波做实验,得到的图线可能是图丁中的 (选填“b”、“c”或“d”)。
(1)46;
(2)BC;
48;
大于;
(3)c
(1)由图乙知:
温度计上10℃之间有10个小格,所以一个小格代表的温度是1℃,即此温度计的分度值为1℃,温度计示数为46℃;
(2)如丙图,海波在BC段吸收热量,温度保持不变,所以BC段海波处于熔化过程。
其熔点为48℃,熔化过程中海波吸收的热量用来熔化,故大于放出的热量;
(3)由题可知,其他条件不变,仅将海波的质量增加,海波的熔点是不变的,但是b、d表示熔点都变了,所以bd错误,c正确。
5.(2019·
菏泽)小明用甲图装置探究固体熔化规律,记录的实验数据如表所示:
时间min
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
-4
-2
(1)请根据实验数据在乙图中作出固体熔化的图象。
(2)根据做出的图象,可以判断此固体是_________(选填“晶体”或“非晶体”)。
(3)通过数据分析得出,该物质在固体状态下的比热容_________它在液体状态下的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(1)如下图;
(3)小于
(1)利用描点法做出固体熔化的图象;
(2)晶体和非晶体的区别——是否有熔点(凝固点),注意晶体在熔点(凝固点)阶段,温度是一个固定数值,表现在图象上就是一段水平线段;
(3)比热容越大,则吸收相同热量时温度变化越小;
同种物质在不同状态下内能不同。
解:
(1)由表中数据,描点可得固体熔化的图象,如下图所示:
(2)分析图象可知,物质在第2分钟时温度升到0℃,然后温度保持恒定,直到第5分钟开始继续升温,即该固体有一定的熔化温度,所以是晶体,其熔点为0℃;
(3)物质由固态熔化为液态,其质量不变;
用同一装置加热,在相同时间内,吸收的热量相同;
由图可知,在相同时间内,固态时温度升高的多,根据Q=cm△t可知,该物质在固体状态下的比热容较小。
6.(2019·
荆州)在探究“物质熔化规律”的实验中,小芳将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,并放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,如图甲所示。
根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象,如图丙。
请回答下列问题:
(1)如图甲中的器材安装顺序是 (选填“从上至下”或“从下至上”)。
(2)实验中某时刻温度计示数如图乙,此时温度计示数为 ℃。
(3)如图丙中 (选填“A”或“B”)是冰,熔化过程经历了 min。
(4)当冰全部熔化后,继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间,发现试管中的水始终不会沸腾,其原因可能是 。
(1)从下至上;
(2)-4;
(3)A;
4;
(4)试管中的水达到沸点后不能继续吸热。
(1)在使用酒精灯时,需要用其外焰加热,所以要先根据酒精灯确定铁圈的位置。
又因为使用温度计时,温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,但不能碰到容器底和容器壁,所以要根据温度计的长度确定横杆的位置,因此按照“由下至上”安装实验装置。
(2)由图可知,温度计的分度值是1℃,温度计的读数是-4℃。
(3)分析图象A可知,在0℃时,图线呈水平,此时的温度就是冰的熔点,熔化经历的时间为6min-2min=4min;
(4)冰全部熔化成水后继续用酒精灯不断地加热,当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后,烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热,能够沸腾,但试管中的水可以达到沸点但无法从烧杯的水中继续吸热,因此试管中的水最终不会沸腾。
7.(2019·
辽阳)在探究“固体熔化时温度变化规律”的实验中,取两个相同的试管A、B,在A试管中放入蜂蜡,在B试管中放入冰,已知蜂蜡是非晶体,冰是晶体,且蜂蜡的沸点高于水的沸点。
如图甲所示将两个试管放入同一杯水中加热。
请你完成下面探究实验:
(1)开始实验后,某一时刻B试管中温度计的示数如图甲所示,温度为 ℃。
(2)两种物质熔化前后温度随时间变化关系的图象如图乙所示,通过分析图象可知,晶体熔化的特点是:
持续吸热, 。
观察发现,冰熔化后的升温比熔化前的升温慢,这是因为 。
(3)第22min时B试管中的水 (填“能”或“不能”)沸腾。
从第12min到第l6min,蜂蜡的内能 (填“增加”或“不变”)。
(1)-4;
(2)温度不变,水的比热容比冰的比热容大;
(3)不能,不变。
(1)温度计的读数首先看示数在0℃的上方还是下方,然后注意温度计最小分度值,最后进行读数;
从图中可以看出此刻示数在0℃以下,且最小分度值是1℃,故读数是:
-4℃。
(2)晶体熔化特点是:
继续吸热,温度不变;
由于冰的比热容比水的比热容小,所以在加热时,水温度上升比较慢;
(3)液体沸腾的必须满足两个条件:
①达到沸点,②继续吸热。
烧杯的水处于沸腾过程中继续吸热,温度保持在98℃不变,把试管内的水加热到98℃时候不再放出热量给试管内的水吸收,所以试管内的水无法沸腾;
第12min到第l6min,蜂蜡已经与烧杯中的水达到热平衡状态,无法继续吸热,故蜂蜡的内能不变。
8.(2019·
青岛)实验探究
(1)探究晶体熔化时温度的变化规律
如图甲是某晶体熔化时温度随时间变化的图象,图乙是几种晶体的熔点表。
晶体
熔点/℃
铝
660
萘
80.5
铅
328
海波
48
锡
232
冰
①根据上述信息判断,该晶体可能是。
②图甲中段表示该晶体的熔化过程,此过程中它的内能。
(1)萘BC增大
(1)由图甲可知该物质熔点在80℃左右,故由表格乙可知该物质是萘。
9.(2019·
锦州)如图甲所示是小胜同学探究“物质熔化和凝固规律”的实验装置。
(1)为了完成该实验,除图中器材外,他还要用到的测量工具是 。
(2)为了使该物质受热均匀,建议小胜同学选取 (填“较大”或“较小”)颗粒的该物质进行实验
(3)实验中某时刻温度计示数如图乙所示,该物质此时的温度为 ℃。
(4)分析图丙可知该物质第45min末的内能 (填“大于”或“小于”)第20min末的内能。
(1)秒表;
(2)较小;
(3)54;
(4)小于
(1)测量温度的仪器是温度计,测量时间的仪器是秒表,所以该实验的仪器需要秒表;
(2)为了使该物质受热均匀,建议小胜同学选取较小颗粒的该物质进行实验;
(3)由图可知,温度在0℃以上,分度值为1℃,故示数为54℃;
(4)由题图可知,物质在第35min以后,放出热量,但是温度不变,为其凝固过程,故凝固点为80℃;
该物质从第10min~20min之间一直吸收热量,第20min时刚好熔化完毕,为液态,而该物质第40min时从液态到固态,为固液共存态,故该物质第40min小于第20min时的内能。
10.(2019·
桂林)为了探究物质熔化的规律,小靖同学所在的学习小组选取了冰与海波两种物质,并利用图13甲中的实验装置进行探究。
(1)在探究“冰的熔化规律”实验中,宜选用(选填“碎冰块”或“体积较大的冰块”)。
(2)根据记录的实验数据,小靖他们做出了熔化图像,如图13乙、丙;
他们发现冰和海波在熔化过程中,虽然不断吸收热量,但温度(选填“升高”、“降低”或“不变”),且在熔化时一直保持状态,由此他们判断冰和海波都是(选填“晶体”或“非晶体”)。
(3)根据实验现象可如,海波的熔化图像是(选填“乙”或“丙”)。
甲乙丙
(l)碎冰块:
(2)不变,固体液体共存,晶体;
(3)丙
【解析】碎冰块更容易受热均匀,晶体在熔化时持续吸热、温度保持不变。
考点二探究汽化和液化的规律
1.(2019·
烟台)在探究“水的沸腾”的实验中,甲、乙两组同学分别使用A、B两套装置(如图甲)来完成实验。
(1)分析评估A、B两套实验装置。
(2)在实验中观察到如图乙a、b所示的两种情景,你认为哪一种是水沸腾时的情景?
(3)实验中你还观察到哪些实验现象?
(1)A实验装置所测水的沸点是当地气压下的沸点,但该装置热量损失大,实验耗时长;
B实验装置热量损失少,实验耗时少,但该装置所测水的沸点不是当地气压下的沸点;
(2)a;
(3)沸腾前水的响声大,沸腾后水的响声变小;
沸腾前温度计的示数不断升高,沸腾后继续加热而温度计的示数保持不变;
沸腾时水的内部和表面同时发生剧烈的汽化现象,产生大量白气。
(1)由图甲可知,A实验装置所测水的沸点是当地气压下的沸点,但该装置热量损失大,实验耗时长;
(2)沸腾时有大量的气泡产生,并且气泡在上升过程中体积增大。
所以a是沸腾时的情景。
十堰)在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时:
(1)小明用的装置(如图甲),他测出的水温将 (选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(2)小红和小明选用相同的实验装置,每隔2分钟记录一次温度的数据,并描绘出了温度随时间变化的图象(如图乙),根据图象可知当水温达到沸点后继续加热,水的温度
(选填“升高”、“不变”或“降低”)这两位同学的图象存在差异,请说出一条可能的原因 。
(1)偏高;
(2)不变;
水的质量不同
(1)如图,由于酒精灯给水加热,容器底的温度高于水的温度,此时温度计的玻璃泡碰到了容器底,所以测出的水温会偏高。
(2)由图象知,水在沸腾过程中温度保持98℃不变,水沸腾的特点是吸收热量,但温度不变;
观察图乙中的图象可知,两组同学所用水的初温相同,水升温的快慢不同,在装置相同的情况下,产生这种差异的原因只能说明两次实验中水的质量不同。
昆明)今年5月,昆明市气温连续10天达到30℃左右,让“冬无严寒,夏无酷暑”的昆明人着实体验了一下什么叫“酷暑难耐”。
往室内地面上洒水、打开窗户通风、尽量穿短衣短裤等避暑手段纷纷登场。
这些措施为什么可以使人感觉到凉爽?
小林同学准备了滴管、水、两块玻璃片、吹风机(有加热和不加热两档),请你加入进来一起探究蒸发快慢与哪些因素有关。
(1)小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,把它们放在室内,观察蒸发情况,这是探究蒸发快慢与________的关系;
(2)如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系,应该________________。
然后用吹风机(不加热档)________,观察蒸发情况;
(3)为了探究蒸发快慢与温度的关系,小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,然后用吹风机(加热档)去吹其中一滴水,观察蒸发情况,这样做是________的,原因是:
__________________________________________;
(4)该实验将水滴在玻璃片上而不滴在木板上,这是为了________________;
(5)发烧病人使用酒精擦拭身体降温比用水擦拭的效果更好:
一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上,水很快就不见了,而油还在,由此,你的猜想是________________。
(6)小林同学上公共厕所洗完手后,用如图14所示的烘干机(手一放进去就自动吹暖风的机器)使手上的水快速蒸发。
当他把干燥的左手和沾水的右手,同时放进|烘干机内,左手感觉吹的是暖风,而右手感觉吹的却是凉风,这是因为________________________。
(1)液体表面积大小
(2)控制两滴水其它条件都相同时;
吹其中一滴水(3)错误改变水温度的同时,改变了水表面空气流速大小(4)避免木板吸水对本实验结果造成一定的影响(5)液体的蒸发速度还可能与液体种类有关(6)左手干燥,吹热风时蒸发较缓慢感觉到的是热风;
右手潮湿,吹热风时加快了皮肤表面液体蒸发速度,蒸发吸热因此感觉是凉风。
(1)把两滴水分别滴在两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,保持了温度、空气流动速度相同,只有液体表面积不同,因此,这是探究蒸发快慢与液体表面积的关系;
(2)根据控制变量法,如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系,应该保持两滴水的大小、温度和表面积相同,然后用吹风机(不加热档)对其中一滴水吹风,观察蒸发情况;
(3)探究蒸发快慢与温度的关系,应控制表面积和空气流动速度相同,而如果用吹风机(加热档)去吹其中一滴水,则空气流动速度和温度都发生了改变,因此这样做是错误的;
(4)实验中将水滴在玻璃片上而不滴在木板上,这是为了防止因材料吸水影响实验效果;
(5)一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上,水很快就不见了,而油还在,由此,可做出的猜想是液体蒸发的快慢与液体的种类有关;
(6)因为水蒸发吸热,有致冷作用,所以当他把干燥的左手和沾水的右手,同时放进烘干机内,左手感觉吹的是暖风,而右手由于水蒸发吸热,所以感觉吹的却是凉风。
淮安)如图所示,实验观察水的沸腾现象。
(1)组装器材,应先固定图甲中的部件_________(选填“A”或“B”)。
(2)图乙是水沸腾时温度计的示数,则水的沸点是______℃;
沸腾过程中,水继续吸热,温度_______。
(3)沸腾时观察到水中产生气泡的情形是图丙中的_______(选填“A”或“B”)图。
(4)实验通过_______的方式增加水的内能,要缩短水加热到沸腾的时间,可行的操作方法是__________(写出一种即可)。
(1)B
(2)99℃保持不变(3)A(4)热传递用温水实验(减小水的质量、增大酒精灯的火焰等)
(1)由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯固定图甲的B的高度;
目的是使用酒精灯的外焰加热;
(2)从图象可以看出水在沸腾过程中保持99℃不变,所以沸点为99℃。
水沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变。
(3)A中气泡在上升过程中体积逐渐变大,所以是沸腾时的现象;
B图中气泡在上升过程中体积逐渐减小,所以A是沸腾前的现象。
(4)实验中,由于酒精灯火焰的温度较高,所以热由酒精灯火焰传递给石棉网、烧杯底,然后传递给水,是通过热传递方式增加水的内能的;
要缩短加热时间,可适当提高水的初温或适当减少水量。
江西)科学探究是初中物理课程内容的重要组成部分,探究的形式可以是多种多样的。
(一)探究水沸腾时温度变化的特点
(1)如图甲、乙所示,是瑞瑞同学在实验中,用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片。
其中________是水沸腾时的情况。
(2)如图丙所示,是水沸腾时温度计的示数,则此时水的沸点是________℃。
(3)水沸腾后续继加热,每隔一段时间记录水的________,根据记录的数据,可得出水时温度变化的特点:
不断吸热,温度________。
(一)
(1)甲
(2)97;
温度;
保持不变
【解析】一、
(1)水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小;
水沸腾后,整个水温相同,水内部不停的汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大。
(2)温度计的分度值为1℃,液柱到100℃刻度线还差3小格,因此示数为97℃。
(3)探究水沸腾时温度随着时间的变化图象:
水在沸腾过程中不断吸热,但温度保持不变。
南京)用图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。
(1)按规范要求,调节铁圈2的高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)当水温升到92℃时,每隔0.5min记录一次温度计的示数,部分数据记录如下表。
分析数据可知:
水的沸点是 ℃。
时间/min
0.5
1.5
2.5
3.5
4.5
……
水的温度/℃
92
93
94
95
96
97
98
(3)在其他条件不变的情况下,仅将水的质量减少,重复
(2)的实验步骤,在图乙中大致画出“温度一时间”的关系图象。
(1)需要;
(2)98;
(3)见解析图。
(1)点燃酒精灯加热物体时,要使酒精灯的外焰加热,安装装置时,先从下到上,方便调节。
(2)液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点。
(3)在时间和温度图象上,描出温度和时间的对应点,并把各点用光滑的曲线连接起来。
(1)按规范要求,要使酒精灯的外焰加热,调节铁圈2的高度时,需要点燃酒精灯。
(2)由表格数据知,水在第6min开始,水不断吸收热量,温度保持98℃不变,所以此时水的沸点是98℃。
(3)根据表格中数据,在时间和温度图象上描点,用光滑的曲线连接各点。
如下图:
青海)两实验小组使用规格完全相同的装置做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验,如图10甲所示,利用实验数据分别绘制了温度与时间关系的图像a和b,如图10乙所示。
(1)从图10乙发现,两组实验中将水从90℃加热至沸腾所用的时间不同,原因是水的___________不同。
(2)实验中某一时刻温度计的示数如图10丙所示为__________℃。
(3)由实验可知,水沸腾时吸收热量,温度____________。
(1)质量;
(2)92;
(3)不变
(1)由图乙可以看出,在同样加热的情况下,b的升温较慢,其原因应该是b水的质量多于a的缘故;
(2)从图中可知,温度计的分度值是1℃,所以温度计的示数是92℃;
(3)由实验可知,水在沸腾时,吸收热量,温度不变。
抚顺)小志和小丽分别利用如图甲所示装置探究“水沸腾时温度变化的特点”,根据实验数据绘制出了如图乙所示图象
(1)某时刻温度计示数如图甲所示,其温度是 ℃。
(2)由图象可知:
①水的沸点低于100℃,原因是气压 (填“高于”、“等于”或“低于”)标准大气压。
②水沸腾时持续吸热,温度 。
③第6min时 (填“小志”或“小丽”)的实验装置中水分子运动更剧烈。
(3)实验结束后,小志想到妈妈在煮饺子时加入一些冷水,锅内的水停止沸腾。
原因是水 (填“温度低于沸点”或“不能继续吸热”)。
(1)68
(2)①低于;
②不变;
③小丽(3)温度低于沸点。
(1)温度计的分度值是1℃,此时是零上,液柱上表面对准了60℃上面第8个小格处,读作68℃;
(2)①液体沸腾的图象,横坐标代表时间,一个小格代表3分钟,纵坐标代表温度一个小格代表1℃,先后从第6、9分钟开始沸腾,在这个过程中,水尽管不断吸热,温度保持不变,这个不变的温度就是水的沸点,大小为98℃,气压越低,沸点越低,所以当地的大气压低于1个标准大气压;
②水沸腾的特点是吸收热量,但温度不变;
(3)液体沸腾的条件是达到沸点,吸收热量。
在煮饺子时加入一些冷水,水温降低,低于水的沸点,所以锅内的水停止沸腾。
9.(2019·
河南)利用如图13甲所示装置做“探究水沸腾时温度变化的
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