初中物理实验过关专题3热现象.docx

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初中物理实验过关专题3热现象

初中物理实验过关专题3热现象

第一类探究方法、目的类型

典例剖析

例1 【探究名称】影响液体蒸发快慢的因素

【提出问题】液体蒸发快慢跟哪些因素有关？

【猜想与假设】通过观察图3-1甲并联系生活实际进行猜想。

图3-1甲

猜想一：

液体蒸发快慢可能跟液体的高低、液体的大小和液体表面空气流动快慢有关。

猜想二：

相同条件下，将水和酒精同时擦在手臂上，酒精更容易干，猜想液体蒸发快慢可能还与有关。

【设计与进行实验】

小明同学对其中的一个猜想进行了如下实验：

如图3-1乙所示，在两块相同的玻璃板上，分别滴一滴质量相等的酒精，通过观察图中情景可知，他探究的是酒精蒸发快慢与是否有关。

此实验过程中需控制酒精的和其表面上方空气流动快慢相同。

【交流与评估】

我们知道液体蒸发时要吸热，请你举一个应用蒸发吸热的事例：

。

【设计与进行实验】液体的表面积温度

【交流与评估】夏天地上洒水来降温等

方法总结影响蒸发快慢的因素有多个，它们与大家的生活息息相关，同学们有切身感受的知识点，抓住“控制变量法”，以此为出发点，寻找解决方案。

中考真题展台

1.（2011青岛）探究影响蒸发快慢的因素：

过程步骤

如图相同环境下，在两块铁片上各滴上一滴等量的酒精，将其中一滴摊开，过一段时间后发现，的那滴酒精先变干了。

方法

上述过程中滴等量的酒精，运用的是法。

结论

上述实验说明：

相同条件下，液体的越大，液体蒸发越快。

2.（2011南京）如图3-2所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。

（1）比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择两图进行实验；

（2）水的比热容为4.2×103J／（kg·℃），它的物理含义是；

（3）酒精的热值为3.0×107J／kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为J。

3.（2011广州）把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数。

如图3-3让玻璃板的下表面接触水面，然后稍稍用力向上拉，发现弹簧测力计读数变大，其原因是玻璃板与水的接触面之间存在（）

A．摩擦力B．分子引力

C．分子斥力D．大气压力

过关检测

1.（2011海南）小靖和小晖用如图3-4所示的装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”，装置中除了R甲＞R乙外，其余条件均相同。

（1）将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过电阻丝的________及通电时间相等。

实验发现，甲瓶温度计示数升高快，表明该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越______。

（2）小靖提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验。

若保持甲的器材不变时，他们除了把乙的煤油换成食用油外，还需更换乙的_______。

此

外，为了能在通电一段时间后，通过比较两温度计示数的大小来比较食用油和煤油的吸热能力，他们设计的实验必须满足的条件还有____________________。

2．（2010福州）如图3-5所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置。

实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。

（1）试管内物质在熔化过程中，温度保持不变，此时温度如图3-5所示，读数方法正确的是_____（选填“A”“B”或“C”），示数为__________℃，该物质是__________。

（选填“晶体”或“非晶体”）

（2）实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部，则测得试管内物质的温度值偏__________。

3.（2011长春）用如图3-6所示装置进行实验，比较不同液体的吸热能力。

在两个相同的烧杯中分别装入初温、质量相同的水和植物油，用相同的酒精灯加热至沸腾，实验中只记录了植物油和水沸腾时的温度，发现植物油的沸点比水的高。

（1）通过水沸腾时温度计的局部放大图，可知水的沸点是____℃，说明此时的大气压_标准大气压。

（2）实验中将它们加热至沸腾，植物油所需时间较长，说明植物油吸收的热量比水吸收的热量____。

（3）通过以上实验过程______（选填“能”或“不能”）比较出植物油和水的比热容的大小关系。

4．（2010镇江）小凡同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如图3-7所示的实验探究，得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关．

（1）通过Ａ、Ｂ两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的有关．

（2）通过两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的温度有关．

（3）小凡同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关，于是继续进行了如下探究：

在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水（如图3-8）．结果发现甲图中水先蒸发完，于是他得出结论：

水蒸发快慢与水的质量有关，水的质量越小蒸发越快．从实验设计环节看，他没有控制水的（选填“质量”或“表面积”）相同；从得出结论环节看，“根据谁先蒸发完，判断谁蒸发快”是否正确？

（选填“正确”或“不正确”），理由是．

5.（2011南京模拟）如图3-9是小明同学为探究物质凝华过程是吸热还是放热而设计的实验装置图。

实验中碘吸热后升华成碘蒸气，不一会儿看到盖住杯口的玻璃内表面有颗粒碘出现，这是碘蒸气形成的.于是他提出的猜想是.为验证猜想采取的实验方法是.

6.（2012河北省模拟）两个实验小组分别探究“冰熔化时温度的变化规律”和“蜡熔化时温度的变化规律”．

（1）其中一个实验小组安装的实验装置如图3-10甲．该装置存在的不足是_______．

（2）改正实验后，两实验小组记录数据汇总如下表：

分析表格中的数据，你发现冰与蜡在熔化过程中的不同点是：

.

（3）在上表所示实验中的第1分钟末至第3分钟末的时间内，下列说法正确的是_______．

Ａ．冰不断吸收热量，内能不变Ｂ．冰不断吸收热量，内能增加

Ｃ．蜡不断吸收热量，内能不变

（4）如图3-10乙是其中一个实验小组画出的冰熔化时温度随时间变化的图象，请你利用图象分析说明冰的比热容小于水的比热容（假定每分钟受热物质吸收热量相等）．

第二类考查实验方案设计、方案评估类型

一.典例剖析

例1小明用如图3-11所示的装置做观察水的沸腾实验，水沸腾时，温度计的示数如图所示，此时水的沸点是℃，这表明当时的大气压强要比1标准大气压强；本实验中，要缩短加热时间使水尽快沸腾。

请写出两种可行的办法：

1；

②。

解析：

从图片看出，使用的温度计分度值是1℃，该温度计示数为98℃，即实验中水的沸点；液体沸点随气压的增大而升高，随气压的减小而降低，1标准大气压下水的沸点是100℃，故当时的大气压低于1标准大气压；要想缩短加热时间使水尽快沸腾，可从减少水量，减少散热，提高水的初温，增强火焰等方面入手考虑。

答案：

98；低（小）；①减小水量；②烧杯加盖（或提高水的初温，增强酒精灯的火焰等）

应考提示：

探究水的沸腾实验是热现象中最热门的实验之一，考试中多围绕温度计读数、使用，沸腾图像、水沸腾时的特点、水的沸点与气压之间的关系，数据、现象分析以及对实验装置和方案的改进、评估等内容出题，解决的最好办法是平时实际动手做一做，这些问题就变得很简单了。

例2要比较两种燃料（煤油和酒精）的热值。

（1）应该怎样控制实验条件？

（2）怎样通过实验比较它们燃烧所放出的热量？

请写出实验探究中所需的器材及其实验方案，同时设计出实验记录表格。

出两个杯子中的水吸收的热量，再判断出两种燃料的热值大小。

燃料

燃料的质量（kg）

水的质量（kg

水的初温（℃）

水的末温（℃）

吸收的热量（J）

热值比较

煤油

酒精

方法总结：

设计方案时，要注意方法的可行性、周密性，考虑全面。

二.中考真题展台

1.（2011株洲市）在测量液体温度的实验时，如图3-12所示的四种方法中正确的是（）

2.（2011沈阳）炎热的夏天来啦!

小明家买了一台电风扇，站在电风扇旁，小明觉触凉爽。

于是他大胆猜想：

电风扇降低了室内温度。

为了验证猜想，他关闭了门窗，选取两支相同的温度计，进行了如下的探究实验。

下列步骤中有未完成的部分，请将其补充完整。

[实验步骤]

（1）温度计放置：

将两支相同的温度计______________；

（2）温度计读取：

闭合电风扇开关，稍候读取温度计示数。

[分析论证]

两支温度计示数相同，表明吹电风扇不能降低室内温度。

这一现象引发了小明的思考，为什么室温没有降低，而吹电风扇却觉得凉爽呢?

小明联想到液体蒸发的知识，人体是通过汗液蒸发来调节体温的，人在吹电风扇时，汗液比平时蒸发得更快，所以感到凉爽。

[增加物质]_________________________________________

[补充步骤]_________________________________________

[分析论证]

如果观察到，说明吹电风扇能加快蒸发吸热的速度。

为了证明吹电风扇能加快蒸发吸热的速度，小明又进行了实验，他只增加一种物质，并且首先补充了一个步骤，然后重复前面实验的操作。

请你将下表的内容补充完整。

3．（2011盐城）小明想比较阻燃型保温材料和普通保温材料的保温性能．他用厚度相同的两种材料的板材制成大小相同的两只盒子，盒盖上开有插温度计的小孔．首先在阻燃型材料的盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的热水，盖上盖子，测得温度如图图3-13所示，并记录温度计示数下降10℃所用的时间t1．然后将烧杯移至普通保温材料的盒内，盖上盖子，记录温度下降10℃所用的时间t2．上述实验再重复做两次．

（1）图示温度计示数为℃．

（2）下面是小明设计的实验数据记录表格．

　　　材料

实验次数

阻燃型

普通

温度差T/℃

A

温度差T/℃

B

1

10

10

2

10

10

3

10

10

表格中A处填写的物理量是，其单位是．

（3）小明实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来．答：

．

（4）小华针对小明方案中存在的问题，对方案进行修改．简要写出修改后正确的实验方案．答：

．

三．过关检测

1.（2010哈尔滨）同学们在做“比较水和沙子的吸热能力”实验的场景如图3-14所示，他们说该实验有两种探究方法。

（1）实验方法一的设计如图中所示：

①在实验中，加热相同的时间目的是；

②请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足。

（2）请你设计出第二种实验方法：

①写出该实验方法所需要的测量仪器；

②请写出设计思路。

2．（2010·河南）小凡同学在实验室做“观察水的沸腾”实验（图3-15所示），当水温为82℃时开始记录数据，以后每隔lmin读一次温度计的示数，直到水沸腾一段时间后停止读数，其数据记录如下表所示。

时间／min

0

1

2

3

4

5

6

7

温度/℃

82

86

90

98

98

98

98

（1）在记录第三次数据时，温度计的示数如图3-15所示，请将读数填在表内空格中。

（2）请根据表格中的数据，在图3-15中作出水的温度随时间变化的图线。

（3）由图线可知，水在沸腾过程中温度的特点是。

（4）实验结束后，同学们在交流时，发现各自测出的水的沸点大都不是100℃，可能原因是（写出一点）。

3．（2011黄冈）小阳学习了热学知识后，知道晶体凝固过程会放热，但温度保持不变。

由此引发了他的思考，晶体凝固过程放热的多少与哪些因素有关。

（1）他猜想：

晶体凝固过程放热的多少可能与晶体的质量有关。

你的猜想：

________________________________________________。

（2）小阳根据自己的猜想，进行了如下探究：

取不同质量的海波让它们刚好完全熔化，迅速放入质量相等、初温相同的两烧杯冷水中。

如图3-16所示，待海波刚凝固完毕后，迅速用温度计测出各自烧杯中水的温度，通过比较________来确定质量不同的海波凝固过程放热的多少。

（3）在探究过程中，小阳发现海波凝固完毕后，温度计示数变化不太显著，请指出造成此现象的一种可能原因：

______________________。

4．（2011十堰市）小红在实验室做“观察水的沸腾”实验时（如图3-17），记录的实验数据如下表：

时间/min

0

1

2

3

4

5

6

7

温度/℃

80

84

88

92

96

98

98

98

（1）图_______是水在沸腾时的情况。

分析数据可知：

此时水的沸点为________。

水沸腾后继续给水加热，水的温度__________（选填“升高”、“不变”或“降低”）。

（2）请你根据记录的实验数据在图中作出水的温度随时间的变化图像。

（3）实验结束后，同学们相互交流时，有的小组觉得把水加热到沸腾的时间过长，请你说出一条缩短

加热时间的方法_______________。

5.（2011哈尔滨模拟）小聪在探究“冰熔化过程的规律”实验中，根据收集的数据绘制了如图3-18所示的图线。

（1）实验中选取的测量工具是；

（2）分析图像可知：

①冰的熔点是；

②冰的熔化规律是；

（3）请从能量角度解释冰的熔化现象。

6.（2011兰州模拟）某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。

他实验时组装了如图3-19所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录一次杯中水的温度（见下表）。

（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：

先调整固定的位置，再调整固定的位置（选填“A”或“B”）。

（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的、。

（3）通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是。

（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，还有记录的数据利用公式Q吸＝cm（t-t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。

你认为他的计算结果可靠吗？

，为什么？

。

第三类生活器具设计类型

一.典例剖析

例1小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉。

同样的太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？

小明想：

是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？

于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行探究。

小明在两个相同玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值，记录的数据如下表所示。

照射时间/min

0

2

4

6

8

10

12

温度/℃

海水

31.0

31.6

32.1

32.5

32.8

33.0

33.1

沙子

31.0

32.5

33.8

34.8

35.8

36.0

36.3

（1）小明探究的物理问题是什么？

（2）认真分析小明探究中收集到的数据，你能得出什么探究结论？

（3）小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”。

请你用简略的语言从日常生活或自然中举一个类似的现象。

二.中考真题展台

1.（2011威海）如图3-20所示，将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中，试管A放在装冷水的容器B内，过一段时间，观察到试管A中产生的现象是　　　　　　　　　，同时看到温度计C的示数升高，这个实验说明了水蒸气液化时要　　　　　热量。

2.（2011福州）如图3-21所示，将一根铁丝用手快速反复弯折数十次，铁丝弯折处会发热，铁丝的内能将。

这个实验说明可以改变物体的内能。

3.（2011肇庆）为比较水、空气对牛奶的冷却效果，探究小组的同学进行了如下实验：

将一盒牛奶分别装入两个瓶中，一个放在水中，一个放在空气中，其它条件均相同，如下图3-22所示．

实验时他们每隔一定时间记录一次甲、乙两温度计的示数，如下表所示：

时间/min

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

甲/℃

70

60

53

47

42

39

37

35

34

33

乙/℃

70

66

61

58

55

52

50

48

47

46

（1）甲、乙两瓶中的牛奶质量应该；

（2）根据表中数据，已将乙瓶中牛奶温度随时间变化的图像画在坐标系中，请将甲瓶中牛奶温度随时间变化的图像画在同一个坐标系中；

（3）本次实验中，小明发现的冷却效果更好；

（4）通过分析，小明又发现，甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致，是越来越；

（5）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢．若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，“冷却速度”可以定义为：

1千克物体，叫做冷却速度．

三．过关检测

1.（2011厦门）图3-23是对A、B两种品牌保温杯的保温效果进行测试所获得的图像信息。

利用该信息和你具有的科学知识回答以下问题：

（1）从该实验中你能得出的结论是（）。

A．A品牌的保温效果更好

B．B品牌的保温效果更好

C．A和B两种品牌的保温效果相同

D．保温杯在水温较低时能自动加热

（2）保温杯周围环境的气温是℃

（3）测试过程中热水降温的快慢是不同的，热水与周围空气的温差越大，降温越。

2.（2011绵阳）如图3-24，把两只手分别放入热水和冷水中。

然后，先把左手放入温水中，感觉温水的冷热程度；再把右手放入温水中，感觉温水的冷热程度。

先后两次对温水冷热程度的感觉是__________________（选填“左手感觉热些”、“右手感觉热些”或“一样热”）。

这一现象表明____________（选填“‘物体的冷热程度叫温度”、“只凭感觉判断温度是可靠的”或“只凭感觉判断温度是不可靠的”）。

3.（2010临沂）甲、乙两个相同的透明玻璃水杯，盛有质量相等、温度不同的纯净水，其中一杯是80℃的热水，另一杯是5℃的冷水，它们都静静地放置在水平桌面上。

同时向两个水杯中滴入一滴碳素墨水，过几分钟后观察到如图3-25所示的现象。

（1）甲、乙两个水杯中，盛有热水的是　　　　　　　　　　；

（2）该实验说明分子热运动的剧烈程度与　　　　　　　　　　有关。

4.（2010成都）如图3-26所示，为了解白纸和黑纸的吸热性能，小明将质量都是1kg、初温相同的水分别倒入两个完全相同的瓶中，再用大小、形状和厚薄相同的白纸和黑纸将瓶包起来，然后将两个瓶子放在太阳光下。

在30min内，小明每隔3min测一次水的温度，记录在下面的表格中。

根据小明的实验和记录可知[水的比热容c=4．2×103J／（kg·℃）]（）

日照时间t／rain

O

3

6

9

12

15

18

21

24

27

30

白纸瓶水温tl／℃

23

24

25

25

26

27

27

28

29

29

30

黑纸瓶水温t2／℃

23

25

26

27

28

29

30

3l

32

33

34

A．白纸的吸热性能好于黑纸

B．黑纸的吸热性能好于白纸

C．30min内，白纸瓶中的水内能增加了1．26×105J

D．30min内，黑纸瓶中的水内能增加了4．62×104J

5．（2012河北省模拟）如图3-27所示是小明同学设计的一个气体温度计的示意图。

瓶中装的是气体，瓶塞不漏气，弯管中间有一段液柱。

（1）这个温度计是根据气体的来测量温度的；

（2）将此装置放在室内，温度升高时液柱向移动；（填“左”或“右”）

（3）若放到冰水混合物中，液柱处的刻度应标℃；

（4）该温度计测量温度时会不会受到大气压的影响？

答。

（填“会”或“不会”）

第四类考查探究过程类型

一.典例剖析

例1图3-28是“观察水的沸腾”的实验装置图。

（1）实验中观察到，水在沸腾时产生大量气泡，这是（填物态变化名称）现象，小红同学为了方便读出温度计的示数，将温度计从水中拿出来进行观察读数，则会导致所测温度偏（选填“低”或“高”）。

（2）水沸腾时温度计示数如图3-29所示，为℃；说明此时气压（选填“大于”“小于”或“等于”）1个标准大气压。

（3）图3-30是三位同学做出的水的沸腾图像，其中正确的是图，分析该图像，可知水沸腾的特点是。

解析：

从沸腾的特点来考虑，把思维向外发散，沸腾是汽化的一种方式；温度计使用规则告诉我们，读数时温度计的玻璃泡要继续留在被测液体中，如果把温度计从沸水中拿出来观察读数，气温低，温度计示数会迅速下降，导致所测温度偏低；从所给的温度计看出，其分度值是1℃，示数为98℃；沸点低于100℃，故此时气压小于1标准大气压；水沸腾后继续吸热，但温度保持不变，故丙图像是正确的。

答案：

（1）汽化；低；

（2）98；小于；（3）丙；继续吸热，但温度保持不变

方法总结：

此题涉及到温度计的读数方法、对沸腾特点及沸腾条件的理解；液体沸腾必须同时满足两个条件：

①液体的温度达到沸点，②达到沸点后继续吸热；在答题过程中，有些同学往往忽略条件②，造成解答错误。

例2用图3-31甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”。

在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾。

（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高。

其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为℃．

（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水（选填“多”或“少”）．

（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？

答：

；其原因是：

．

解析：

温度计读数时，先确定分度值为1℃，再读数；因为给水和食盐水加热采用了同一个酒精灯，火力强弱一致，加热时间越长，说明液体吸收的热量就越多；要想得出比热容谁大谁小，需要使水和食盐水的质量和升高的温度相同，而上面的实验并没有做到这些，它不能得出结论。

答案：

（1）98；

（2）多；（3）不能；实验中没有保持二者质量和升高的温度相同

方法总结：

探究不同液体吸热升温特点时，须采用“控制变量法”来进行，而且用相同的酒精灯加热，通过加热时间的长短来间接表示物体吸收热量的多少。

二.中考真题展台

1.（2011桂林）在做“探究水的沸腾”实验中，小华使用的实验装置如图3-32甲所示，根据实验数据作出的“温度—时间”图像如图3-32乙所示。

（1）实验中所用温度计是根据液体的规律制成的。

（2）从图3-32乙中可知实验测得水的沸点是℃，说明此时实验室中的大气压　　　　　（选填“小于”、“大于”或“等于”）1标准大气压。

（3）水在沸腾过程中，温度将　　（选填“升高”、“降低”或“不变”），并看到有“白气”不断从烧杯中冒出，这些“白气”是由于水蒸气　　（填写物态变化名称）而产