精选北师大版物理八年级上册 物态变化实验易错题Word版 含答案.docx
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精选北师大版物理八年级上册物态变化实验易错题Word版含答案
一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)
1.在观察水的沸腾实验中:
(1)实验装置如图所示,装置中存在的明显错误是_______;
(2)纠正错误后,继续实验,当观察到烧杯内产生大量气泡,气泡上升变大且杯口有大量的“白气”形成,表明水在沸腾。
杯内气泡中的气体主要是_______(选填“空气”或“水蒸气”),杯口的“白气”是_______(选填“液态”或“气态”);
(3)如图所示,是小明实验时,根据记录的数据绘出的水温度随加热时间变化的图像。
根据图像可知:
水的沸点是_______℃,水面上的气压_______(选填“大于”或“小于”)1标准大气压。
仔细观察图像还发现:
加热5min后到水沸腾前,水的温度升高得慢一些,水温升得慢的主要原因是_______。
【答案】温度计玻璃泡碰到了容器底水蒸气液态99小于水与空气的温差大,散热快
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由实验装置图知,温度计的玻璃泡碰到了容器底。
(2)[2]杯内气泡中的气体主要是水蒸气,虽然水中溶解了一些其它气体,但在水沸腾时,这些气体基本上都逸出了。
[3]杯口的白气是水蒸气遇到冷的空气液化成小水珠形成的,所以是液态。
(3)[4][5]由实验图象知,水的沸点是99℃,则此时水面上的气压低于1标准大气压。
[6]开始加热时,水与空气温度相近,水吸热的热量向外散失少,而随着水的温度升高,与空气温度相差越大,则向外散失的热量就越多,那么水升温会变慢,即是水与空气的温差越大,散热越快。
2.在探究冰的熔化规律的实验中,烧杯中有适量的水,大试管中有碎冰,实验装置如图甲所示。
(1)待温度升高至-5℃,每隔大约______(填“1min”或“5min”)记录一次温度;
(2)实验中某次温度计的计数如图乙,示数是________;
(3)第9min时,试管内的物质处于_______(选填“固”、“液”或“固液共存”)态,冰在第9min时具有的内能________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在第6min时具有的内能;
(4)在不改变装置情况下,小瑜将冰全部熔化成水后继续用酒精灯不断地加热,大致绘制出了图丙的温度随加热时间关系图,他在DF阶段能否在小试管中________看到大量气泡上升变大。
(选填“能”或“不能”)
【答案】1min-4℃固液共存小于不能
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在实验过程中,大约每隔1min便记录一次温度,而隔5min才记录温度的话,时间间隔太长,不容易观察实验现象。
(2)[2]由图乙知,温度计示数为-4℃。
(3)[3]由图丙知,第9min试管内的物质处于熔化状态,所以是固液共存态。
[4]冰在第9min的内能小于第6min的内能,因为这两个时间段冰都处于熔化阶段,其温度保持不变,固态的冰质量越来越少,其内能越来越小。
(4)[5]由丙图知,在DF段,水的温度达到沸点,烧杯中的水由于不断吸热,所以开始沸腾,而试管中的水虽然温度达到沸点,但不能继续吸热,因为烧杯中的水沸腾时,温度保持不变,所以试管中的水不能沸腾,无法看到大量气泡上升。
3.用图甲所示的装置“探究水的沸腾”实验
(1)除了装置图中所示的器材,还需要一个重要的测量仪器是____________。
安装该实验装置时,应该先固定A、B两铁圈中的_______(填A或B)。
(2)实验中,每隔1min记录一次数据,第3min时温度计示数如图,此时温度t=_______℃,直到沸腾一段时间后停止加热,记录的数据如下表。
根据表中的数据,水的沸点为________℃。
(3)根据表格中的实验数据,在图乙中画出水的温度随时间变化的图像________。
由图像可知,水在沸腾过程中,温度________________。
【答案】秒表A9498
保持不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在实验中,还需要用秒表记录时间,所以除了需要温度计外,还需秒表;
[2]由于实验中要用酒精灯的外焰加热,如果先固定B铁圈的位置,再固定A的位置,酒精灯的火焰位置可能不合适,所以需要先固定A铁圈。
(2)[3][4]由图可知,温度计的分度值为1℃,实验中,每隔1min记录一次数据,第3min时温度计示数如图所示,此时温度是94℃;水沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是水的沸点,表格中所示水的沸点是98℃;
(3)[5]根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来。
如图所示:
[6]水在沸腾过程中吸收热量,温度不变。
【点睛】
此题是探究水的沸腾实验,考查了温度计的读数问题,在进行读数时,一定要注意温度计的分度值。
同时考查了水沸腾图象的画法及沸点的概念。
4.在实验探究“汽化、液化中的吸放热”时,同学们设计了如图所示的实验装置进行实验,给左边试管中的水加热,把水沸腾产生的水蒸气,引导到右边试管内的冷水中:
物质
水银
酒精
甲苯
荼
熔点/℃
﹣39
﹣117
﹣95
﹣80.5
沸点/℃
357
78
111
218
(1)上表中列出了几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点,在该实验中温度计的感温泡里不能选____做测温物质。读取温度计示数时,视线应与温度计液柱上表面____;
(2)实验中将左侧试管中的水加热至沸腾时,可以观察到左管中温度计示数____(填“升高”、“降低”或“不变”);试管中水的内能____(填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)右侧试管中能说明水蒸气液化的现象是____,能说明液化放热的现象是___。
【答案】酒精相平不变增大右侧试管中水面升高右侧试管中温度计示数升高
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由表格可知,酒精的沸点78℃小于水的沸点,所以不能选酒精做测温物质。
[2]读取温度计示数时,视线应与温度计液柱上表面相平。
(2)[3]水沸腾时继续吸热但温度不变,所以观察到左管中温度计示数不变。
[4]水沸腾时继续吸热,因此试管中水的内能增大。
(3)[5]水蒸气液化成水,水不断增加,所以右侧试管中水面升高。
[6]液化放热右侧试管中水温升高,因此右侧试管中温度计示数升高。
5.某同学在探究“水沸腾时温度与时间的关系”时,实验装置如图甲所示。
(1)记录的实验信息如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
加热时间t/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
温度/℃
90
94
98
99
99
99
99
气泡情况
少量气泡,上升过程中渐变小
大量气泡,上升过程逐渐变大
①第3次实验,温度计中液柱的位置如图乙所示,则此时水的温度是________℃;
②请在方格纸上画出水的温度与时间的关系图象;
(_________)
(2)实验中,判断水沸腾的依据是________;(将正确选项的字母填在横线上)
A.温度计示数不变
B.水中形成大量气泡,上升过程中逐渐变大
(3)根据表中信息得出的探究结论是:
水沸腾时,随时间的增加,温度_______________;
(4)烧杯不变,若烧杯中的水稍多一些,带来的好处是______________________________。
【答案】96;见解析;B;保持不变;水深增加,有利于观察气泡上升过程中体积的变化。
【解析】
【分析】
本题考查水沸腾实验的实现现象、数据处理。
【详解】
(1)①[1]由图乙可知,此时水的温度是96℃;
②[2]由表格找出时间为0min和温度为90℃对应的点,描在温度-时间图象上,然后用相同的方法找出各点,逐一描出各点,最后用线把各点连起来,见图
;
(2)[3]若水太多或火焰太小,水有可能保持在一个温度不变,却又没法达到沸点,没法沸腾,故判断水沸腾的可靠依据应是气泡情况,故选B;
(3)[4]表格中,从第2min起,水冒大量气泡,且气泡在上升过程逐渐变大,说明水已沸腾,但温度一直保持不变;
(4)[5]因为判断水沸腾的依据是气泡,而气泡上升过程中体积的变化,必须有足够过程才能明显观察出来,所以水稍多一点的好处是水深增加,有利于观察气泡上升过程中体积的变化。
6.在做“探究水的沸腾”实验中:
(1)实验装置如图甲所示,在组装过程中需要先调整的是_________(A/B)部分.
(2)当水的温度加热到90℃时,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾后几分钟为止.记录数据如下表:
第1min温度计的示数如图乙所示,水的温度是_______℃,分析表格中的数据可知水的沸点是___________℃.
(3)撤掉酒精灯后,水不会立刻停止沸腾,小明由此得出结论:
水的沸腾不需要吸热,你认为他的结论是__________(错误、正确)的,水还继续沸腾的原因是__________________________________.
(4)某实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图丙中的(a)、(b)所示,则图________是水在沸腾前的情况.
(5)为了减少从开始加热到沸腾时的时间,可以采取的措施是_____________________________.
【答案】B9298错误石棉网的温度较高,把热量传递给水b减小水的质量、用初温较高的水实验、用火力更大的酒精灯加热等
【解析】
(1)由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯固定B的高度;
(2)温度计的分度值是1℃,示数为92℃;由表格中数据知,水在沸腾过程中保持98℃不变,所以水的沸点是98℃.(3)结论错误,撤掉酒精灯后,石棉网有余热温度高于水的沸点,对水继续加热.
(4)b图气泡在上升过程中体积逐渐减小,所以是沸腾前得现象.(5)实验中为了减少从开始加热到沸腾所用的时间,可以采取的措施是减少水的质量、用初温较高的水实验、用火力更大的酒精灯加热等.
点睛:
掌握水沸腾前和沸腾时的现象区别:
沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小;沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大;减少从开始加热到沸腾所用的时间,可以减少水的质量或提高水的初温;水沸腾的特点:
吸热但温度保持不变.
7.如图所示是小兰探究“水的沸腾”的实验装置:
(1)安装实验器材时,她按照_______________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行.
(2)当她观察到杯底的气泡在水中上升、体积___________(选填“变小”“不变”或“变大”)时,说明水开始沸腾.
(3)她还发现水在沸腾过程中,温度保持不变,温度计示数如如图所示,则水的沸点为_________℃.
(4)通过预习她已经知道沸腾过程要不断吸热,可是,当她移开酒精灯时,发现水还会沸腾一会儿,原因可能是_____________________.
【答案】自下而上变大97石棉网上有余热,水可以断续吸热
【解析】
【分析】
【详解】
(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度;
(2)沸腾时气泡不断吸收周围水沸腾产生的水蒸气,故气泡是不断变大,到了水面气泡破裂,里面的水蒸气释放到空气中.
(3)由图知,温度计的分度值为1℃,示数为97℃;
(4)熄灭酒精灯,观察到水还会继续沸腾一会儿,这是因为石棉网温度高,水会继续吸热;水要想持续沸腾,需要持续吸热.
故答案为自下而上;变大;97;石棉网温度高,水会继续吸热.
8.在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中,试验装置如图甲,试管内装有适量的碎冰,请回答下列问题:
(1)图甲时应按_____(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
(2)开始加热后某一时刻温度计的示数如图乙,其示数为_____℃。
(3)如图丙为加热过程中记录的温度随时间变化的图象(在标准大气压下)可知冰是_____(选填“晶体”或“非晶体”),图中BC段物质处于_____(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)。
(拓展)同学们继续实验,试管中的水_____(填“能”或“不能”)沸腾,原因是_____:
接着,同学们又把温度计移到烧杯中,“探究水沸腾时温度变化的特点”发现在同一实验室里,不同小组测得的水的沸点不同,有同学猜想导致这种现象的原因是各组用的温度计有偏差,请你设想一个简单方法检验这种猜想是否正确。
方法_____。
【答案】自下而上﹣4晶体固液共存态不能不能继续吸热将三支温度计一齐放进同一杯沸腾的水中(继续加热),观察三支温度计的读数是否一致
【解析】
【详解】
(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以先放好烧杯后,再调节温度计的高度,所以组装实验器材时,应按照自下而上的顺序;
(2)该温度计的分度值是1℃,液柱在0以下,是零下,所以此时的示数是﹣4℃;
(3)由图知,该物质在熔化过程中吸热,温度保持不变,所以该物质为晶体;图中BC段是晶体的熔化过程,处于固液共存状态;
【拓展】
试管中的冰完全熔化后,若持续加热,杯中水达到沸点后能沸腾且温度保持不变,试管中水从杯中水吸热升温,当温度升高到沸点时,与杯中水温度相同,不能继续吸热,所以不能沸腾。
要验证温度计是否准确,可以将三支温度计一齐放进同一杯沸腾的水中(继续加热),观察三支温度计的读数是否一致。
9.雨过天晴,善于观察的小红在放学回家的路上,发现路面上积水少的地方一会儿就干了,面积水多的地方就很难干.
【提出问题】液体蒸发是否与液体的质量有关
【设计实验并进行实验】身边可利用的器材:
天平(砝码)、水、烧杯若干、量筒若干
【方案一】
(1)在相同环境下,选择天平(砝码)、水、两只相同的烧杯;
(2)可以使用天平来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关,具体做法是:
①实验前,在烧杯中分别倒入__________________(相同质量、不同质量)的水;
②调节好天平,把烧杯分别放在天平的两托盘上,通过____________________________,使天平平衡;
③经过一段时间后,观察天平是否_________________,如果__________________,则说明液体蒸发快慢与质量无关.
【方案二】
(1)在相同环境下,选择水、两只相同的量筒;
(2)可以使用量筒来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关,具体做法是:
①实验前,在量筒中分别倒入不同体积的水,记录水的体积;
②经过一段时间后,再次记录水的体积,计算出量筒中水减少的体积;
③如果量筒中水减少的体积相同,则说明液体蒸发快慢与质量______________。
【交流与评估】
你准备选择方案________来进行探究(一、二),其优点是____________________________
【答案】不同质量加减砝码并移动游码仍然平衡平衡无关一能观察到质量的微小变化
【解析】方案一:
使用天平来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关,应该保持液体种类、液体的表面积、液体的温度和液面的空气流速相同,质量不同;
(1)在相同环境下,选择天平(砝码)、水、两只相同的烧杯;
(2)具体做法是:
①实验前,在烧杯中分别质量不等的水;②调节好天平,把烧杯分别放在天平的两托盘上,通过加减砝码并移动游码,使天平平衡;③经过一段时间后,观察天平是否仍然平衡,如果平衡,则说明液体蒸发快慢与质量无关。
方案二:
(1)在相同环境下,选择水、两只相同的量筒;
(2)可以使用量筒来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关,具体做法是:
①实验前,在量筒中分别倒入不同体积的水,记录水的体积;②经过一段时间后,再次记录水的体积,计算出量筒中水减少的体积;③如果量筒中水减少的体积相同,则说明液体蒸发快慢与质量无关。
评估交流:
选方案一进行探究,优点是能观察到质量的微小变化。
点睛:
影响蒸发快慢的因素有液体的温度、液体的表面积、液体表面空气流动的速度等;在进行探究时,要运用控制变量法,每次只控制与其中一个量的关系,探究蒸发的快慢与液体质量的关系要控制液体的温度、液体的表面积和液体表面上空气流动的速度相同;评估实验时,可从操作性和实验的时间长短进行评估,据此解答。
10.小明探究“某种固体熔化时温度随时间变化的关系”实验,实验装置如图所示。
(1)小明将装有该固体的试管放在盛水的烧杯内加热,而不是直接用酒精灯加热,目的是为了使试管内的物质______;
(2)由图象可看出该物质的熔点是______℃,在第15min内该物质处于______;(选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”)
(3)该物质熔化过程的特点是不断吸热,温度______
【答案】受热均匀80固液共存状态不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]将装有固体的试管放在盛水的烧杯内加热,目的是为了使试管内的物体受热均匀。
(2)[2]由图象知,该物质在熔化过程中温度保持80℃不变,所以该物质是晶体,熔点为80℃。
[3]由图象知,在第15min物质处于熔化过程中,所以是固液共存态。
(3)[4]晶体在熔化过程中吸受热量,温度保持不变。
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