物态变化实验(培优篇)(Word版 含解析)
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专题03 物态变化实验(解析版)类型一探究固体熔化时温度的变化规律【方法技巧】1.实验装置的安装顺序为自下而上。
2.加热时用酒精灯外焰加热是因为酒精灯外焰温度高。
3.用水浴法加热,是为了使固体颗粒受热均匀4.温度计放置时玻璃泡完全浸没且不能碰到容器底或容器壁,读数时视线与液面相平。
5.根据实验数据或图像分析得出结论:晶体熔化持续吸热,温度不变;非晶体熔化持续吸热,温度上升。
6.判断是不是晶体及其熔点:图像中存在一段平行于时间轴的线段则为晶体,对应的温度即为熔点。
7.用固体小颗粒是为了使温度计的玻璃泡与固体充分接触并受热均匀。
8.烧杯口出现"白气”是水蒸气液化。
【专项训练】1.在“探究海波熔化和凝固规律”的实验中,绘制出了如图甲所示的图象。
(1)实验时,组装器材要________(填“从上到下”或“从下到上”),不直接将装有海波的试管放在酒精灯上加热,而是放入装有水的烧杯中加热,这样做的好处是______________________________________________________________________________。
(2)图甲中,海波的熔化过程是________段(用图中字母表示),熔化过程经历了________min,此过程中海波处于________态,此过程中海波________(填“吸”或“放”)热。
(3)图甲中,海波在E点是________态,在G点是________(均填“固”或“液”)态。
(4)由该图象知同一种晶体的熔点和凝固点________。
【答案】(1)从下到上使海波受热均匀(2)BC3固液共存吸(3)液固(4)相同【解析】解:(1)酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要浸没到海波中,试管不能碰到烧杯壁和烧杯底,温度计的玻璃泡不能碰到试管壁和试管底,所以要先放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此在组装实验器材时,应按照从下到上的顺序进行。
一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)1.在探究热现象的实验中,小明将质量均为100g的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,并放在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像,如图乙所示,请回答下列问题:(1)将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,目的是____;(2)由图乙可知,____是冰,该物质在第4min时的状态为____,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____;(3)加热1min,冰、石蜡均为固态,由图乙可知,此时____(冰/石蜡)的比热容较大;(4)冰熔化时吸收了____J的热量。
[c冰=2.1⨯103J/(kg⋅℃)]。
【答案】使物质受热均匀 A 固液共存达到沸点不能继续吸热石蜡 8.4×103【解析】【分析】【详解】(1)[1]将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,目的是使物质受热均匀。
(2)[2][3]冰是晶体,熔化过程中会有温度不变的阶段,故由图乙可知A是冰,该物质在第4min时处于熔化阶段,其状态为固液共存状态。
[4]沸腾的条件是达到沸点,能继续从外界吸热;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,其原因可能是达到沸点不能继续吸热。
=∆,可知在吸收相同热量条件下,比热容越大则温度变化量越(3)[5]由吸热公式Q cm t小,则;加热1min,冰、石蜡均为固态,由图乙可知,加热相同时间时石蜡温度变化量较小,此时石蜡的比热容较大。
(4)[6]冰是晶体,晶体熔化时温度不变,因此冰熔化时间为t=6min-2min=4min此过程温度保持不变,但内能增加;当加热2min时冰开始熔化,由于加热过程每分钟吸收的热量相同,故冰熔化时吸收的热量为33==∆=⨯⨯⋅⨯⨯=⨯℃℃Q Q c m t22 2.110J/(kg)0.1kg208.410J冰冰2.如图甲是“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置.(1)图甲的实验装置中还缺少的一件测量器材是________,实验时把石棉网垫在烧杯下,并将试管放在水中加热,是为了使固体粉末受热________(均匀/不均匀).(2)若某时刻温度计的示数如图乙所示,则此时温度计的读数为________℃.(3)下表是实验中记录的数据.根据表中数据可知,该物质是________(晶体/非晶体).(4)能反映上述固体熔化时温度变化规律的是图丙中的________(a/b).【答案】秒表均匀 46 晶体 a【解析】(1)本实验中需要的测量仪器有温度计和秒表,由图知该实验缺少的器材为秒表;实验时把石棉网垫在烧杯下,并将试管放在水中加热,是为了使固体粉末受热均匀.(2)由图知,该温度计的每一小格表示1℃,故该温度计的示数为46℃.(3)由表格中的数据可以看出,从第4min到第8min,该物质的温度保持在48℃不变,故该物质为晶体.(4)a图中有一段图像温度保持不变,所以a为晶体的熔化图像,b图中的图线温度不断升高,为非晶体的熔化图像,故能反映上述固体熔化时温度变化规律的是a图.故答案为(1)秒表;均匀 (2)46 (3)晶体 (4)a.3.阅读短文,回答问题.汽车防冻液汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高.为了确保安全,可用水循环进行冷却.实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾.有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比).在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃.考虑到混合液中防冻液的含量过高会影响散热效果,因此,混合液中防冻液的含量不宜过高.(1)在混合液中,如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%,则混合液凝固点的变化情况是(_________)A.逐渐升高 B.逐渐降低 C.先升高后降低 D.先降低后升高(2)若某地常年最低气温为-15℃,对该地区汽车来说,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜选(_________)A.30% B.40% C.60% D.90%(3)请在图中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图像____________;(4)由图像可以推知,防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点大约是__________℃.(5)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少.与原来相比,混合液的沸点________(选填“升高”、“降低”或“不变”),其原因是________________________________【答案】D B 图略 120 升高水由于汽化而减少,防冻液的含量增大【解析】(1)观察表中数据得出,当防冻液含量由逐渐增大到时,混合液凝固点先降低后升高,所以D选项是正确的;(2)某地常年最低气温为-15℃,因为混合液的凝固点比本地常年最低气温低10--15℃,则混合液的凝固点约为-25--30℃,由表中数据可以知道选择和的防冻液,而混合液中防冻液的含量不宜过高,所以选择的防冻液较为合适,所以B选项是正确的;(3)根据表格,描出点,并用平滑的曲线连接这些点,图略,(4)由图像可以推知,防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点大约是120℃;(5)与原来相比,水箱内的水因为汽化而减少,防冻液的含量增大,使混合液的沸点升高.因此,本题正确答案是:(1). D (2). B (3). 图略 (4). 120 (5). 升高 (6). 水由于汽化而减少,防冻液的含量增大4.如图所示是课本上的几个小实验,请根据要求填空.(1)在图甲所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾.迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,此时会观察到________的现象,这是由一于在瓶底浇冷水后,液面上方________,导致液体的沸点降低所致.(2)图乙是小明制作的“浮沉子”.为观察到小瓶在水中的浮沉现象,大瓶瓶盖应该________(旋紧/拧开);为使漂浮于水面上的小瓶子下沉,小明应________ (松开/捏紧)手指.(3)如图丙所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端,制成一个简单的验电器.当用带电的橡胶棒先靠近静止的铝箔条左端,再靠近其右端时会观察到铝箔条________(均被吸引/均被排斥/一次被吸引,另一次被排斥).此实验中,通过铝箔条的转动可推断橡胶棒的带电情况,这种实验方法是________(控制变量法/转换法/理想实验法).【答案】水又开始沸腾气压减小旋紧捏紧均被吸引转换法【解析】【分析】【详解】(1)在图甲所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾.迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水时,液面上方的气体温度降低、体积减小,气压减小;由于气压降低,水的沸点降低,所以此时会观察到水又开始沸腾的现象.(2)图乙是小明制作的“浮沉子”,实验中要通过改变瓶内气体压力的方法,改变小瓶的浮沉,所以为观察到小瓶在水中的浮沉现象,大瓶瓶盖应该旋紧;为使漂浮于水面上的小瓶子下沉,小明应挰紧手指,则瓶内气压增大,气体对小瓶的压力增大,同时压力增大时,进入小瓶中的水增加,小瓶自重增加,所以小瓶下沉.(3)如图丙所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端,制成一个简单的验电器.当用带电的橡胶棒先靠近静止的铝箔条左端时,由于带电体能够吸引轻小物体,所以橡胶棒与铝箔条吸引;再靠近其右端时,同样由于带电体能够吸引轻小物体,也会观察到铝箔条被吸引,即两次都被吸引(但要注意橡胶棒与铝箔条不能接触,接触后,带同种电荷,第二次会排斥);此实验中,通过铝箔条的转动可推断橡胶棒的带电情况,这种实验方法是转换法.5.小红在学习了“比热容”的有关知识后,知道单位质晕的不同物质在升高相同温度时,所吸收的热量不同,为了描述物质的这种性质,引入了一个新的物理量–比热容,于是她又想到晶体在熔化时,温度虽然保持不变,但需要吸收热量,那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同昵?带着这个疑问,小红在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示.实验时,冰的质量为,相同时间冰和水吸收的热量相同.水的比热容为(1)根据图线,你能得到的一条信息是:________;(2)CD段水吸收的热量是多少___________?(3)计算出冰的比热容____________;(4)设加热器发出的热量有70%被冰或水吸收,求加热器的功率是多大____________?(5)若规定质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”,根据图中所给的信息,计算出冰的熔化热_____________【答案】冰在熔化时温度保持不变(答案不唯一).【解析】【分析】【详解】(1)冰吸收热量,温度升高.达到熔化,继续吸收热量,温度保持不变,完成熔化过程.冰全部熔化之后,水吸收热量,温度升高.所以可得信息有:冰在熔化时温度保持不变;冰是晶体等.(2)冰的质量为0.5kg,冰熔化成水,状态变化,质量不变,水的质量是0.5kg,由图象知,水从0℃升高到20℃,所以,水吸收的热量为:3.水从0℃升高到20℃,水吸收的热量为4.2×104J,需要10min,所以,水1min吸收的热量为4.2×103J.(3)冰从-20℃吸收热量升高到0℃,需要了5min,吸收热量为:,冰的比热容为:.(4)水吸收热量温度升高过程中,,,即,解得:.(5)0.5kg冰从5min到45min全部熔化,需要40min,吸收的热量为:,冰的熔化热为:.6.雪灾给人民的生活、生产带来很多困难.小陆看到抢险队员在冰雪覆盖的道路上洒大量的盐,他产生了这样的疑问:含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化特点有何不同?为此,他进行了下列探究过程:他用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰弄碎放入试管中,在冰块中插入温度计,记下此时温度计的示数.每隔0.5分钟记录一次温度计的示数,同时观察试管中冰块状态的变化.在选择冰块吸热方式时有如图所示的二种方法,请你为他选择一种最佳的方法.你选择的方法是______(选填“甲”或“乙”).选择这种方法的好处是__________.(当时的室温大约是10℃)在相同条件下测量三者的温度变化(图丙),得到三条温度变化曲线(纯冰对应曲线①、淡盐冰对应曲线②、浓盐冰对应曲线③).【分析】根据曲线图可知:(1)利用盐水制成的冰__________(选填“是”、“不是”)晶体.实验中浓盐冰的熔点是_________℃.【归纳】根据分析可以推想得到:(2)在水中加适量的盐,可以_______(选填“提高”/“降低”)水的凝固点,并且含盐浓度越高的水,凝固点越______(选填“高”、“低”).(3)在选择器材时,小陆提出不要使用量程为-2℃~102℃的温度计,要使用量程为-20℃~102℃的温度计,这样考虑主要是基于什么假设?____________________________.【答案】乙受热均匀,延长熔化时间便于观察是-7降低低盐水的凝固点低于-2℃【解析】甲图中用酒精灯加热,由于火焰温度较高,会使冰熔化过程加快,来不及观察,所以应选择乙图的实验装置,选择这种方法的好处是:将试管放入空气中,当时室温保持10 ℃不变,冰的受热均匀,延长熔化时间便于观察.(1)有图像可知,利用盐水制成的冰在融化时由固定不变的温度,即有熔点,所以是晶体.实验中浓盐冰的熔点为-7 ℃.(2)由图像可知,冰的熔点为0 ℃,淡盐水的熔点为-3 ℃,浓盐冰的熔点为-7 ℃,由此可知,在水中加适量的盐,可以降低水的凝固点,并且含盐浓度越高的水,凝固点越低.(3)因为盐水的凝固点低于-2 ℃,所以选用温度计的最小值应低于-2 ℃.点睛:此题通过给出的实验信息,考查了学生根据数据得出结论的能力,同时将所得的结论应用于生活实际,这样更有利于学生练习用所学的知识来解决有关问题.7.(1)如图所示,她的操作存在错误,请指出其中两处错误:;。
不准温度计的常用解法——专题辅导温度计是热学中测定温度的一种基本仪器。
如果温度计上所标的刻度不准确,测出的温度将会出现很大的误差。
但是通过合理的换算,也可以用这支不准确的温度计测出准确的温度。
一般来说,有3种解法:1、一般方法(真实分度值解法)将不准温度计的分度值代表的真实值求解出来,之后再通过将不准温度计示数按照真实分度值换算成实际值,公式如下:不准温度计真实分度值=100°C/(T沸水’-T冰水’)=真实温度差/示数差。
物体实际温度=不准温度计示数X不准温度计真实分度值2、待定系数法设真实温度t,与示数T之间的函数关系为:T=k t+b。
其中:T代表温度计在不同时刻的示数,t代表温度计在该时刻的实际温度。
根据题意,代入相关的数值,联立方程组求解即可。
3、图示比例法(“丰”字图)将真实的温度和与其对应的不准温度计示数相列两端,通过真实温度差值和对应不准温度计差值对应成比例求解。
Exercise1、一支刻度均匀但示数不准的温度计,当其玻璃泡浸没在1标准大气压下的冰水混合物中时,示数为一2℃;当它的玻璃泡浸没在1标准大气压下的沸水中时,示数为88℃.则该温度计1格表示的温度值是_____℃;当用该温度计测量室温时,示数为25℃,实际的室温为_____℃2、小明有一支次品温度计,玻璃管的内径和刻度都很均匀,标度(最小标度1℃)却不准确.用此温度计测量冰水混合物,示数是5℃;放在一标准大气压的沸水中,温度示数是95℃.据此推算:ﻫ(1)此温度计的实际分度值是多少?ﻫ(2)测得的温度是32℃时,实际温度是多少?(3)将该温度放在50℃的水中,其读数为多少?3、有一支刻度均匀,但读数不准的温度计,在冰水混合物中示数为4℃,在1标准大气压下的沸水中的示数为96℃,用此温度计测得液体的温度是27℃,则这杯液体的实际温度是_____℃4、小华自制了一支液体温度计,均匀刻度120格,把这支温度计放入一个标准大气压下的沸水中,水银柱液而在第80格处;把它放到冰水混合物中时,液面在第30格处.则该温度计每一格表示的温度值是______℃,它的测量范围为______℃.5、有一支刻度均匀但读数不准的温度计甲,把它放在纯净的冰水混合物中时示数为零下6摄氏度,放入一标准大气压下的沸腾的纯水中时示数为84℃,若放在教室内时示数为21℃,则教室的实际温度为_____℃.如果一杯热水的实际温度为60℃,则显示温度为_____℃6、把一支无刻度的温度计插入冰水温合物中时,水银柱长20cm,把它插入1标准大气压下的沸水里,水银柱长为40cm,将它插入某液体中时,水银柱长25cm,此液体的温度是_____℃.7、有一支刚制作好的温度计,把它放在冰水混合物中时,测得液柱长2cm;放入沸水中时,测得液柱长 22cm。
一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)1.在探究热现象的实验中,小明将质量均为100g的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,并放在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像,如图乙所示,请回答下列问题:(1)将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,目的是____;(2)由图乙可知,____是冰,该物质在第4min时的状态为____,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____;(3)加热1min,冰、石蜡均为固态,由图乙可知,此时____(冰/石蜡)的比热容较大;(4)冰熔化时吸收了____J的热量。
[c冰=2.1⨯103J/(kg⋅℃)]。
【答案】使物质受热均匀 A 固液共存达到沸点不能继续吸热石蜡 8.4×103【解析】【分析】【详解】(1)[1]将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,目的是使物质受热均匀。
(2)[2][3]冰是晶体,熔化过程中会有温度不变的阶段,故由图乙可知A是冰,该物质在第4min时处于熔化阶段,其状态为固液共存状态。
[4]沸腾的条件是达到沸点,能继续从外界吸热;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,其原因可能是达到沸点不能继续吸热。
=∆,可知在吸收相同热量条件下,比热容越大则温度变化量越(3)[5]由吸热公式Q cm t小,则;加热1min,冰、石蜡均为固态,由图乙可知,加热相同时间时石蜡温度变化量较小,此时石蜡的比热容较大。
(4)[6]冰是晶体,晶体熔化时温度不变,因此冰熔化时间为t=6min-2min=4min此过程温度保持不变,但内能增加;当加热2min时冰开始熔化,由于加热过程每分钟吸收的热量相同,故冰熔化时吸收的热量为33℃℃==∆=⨯⨯⋅⨯⨯=⨯Q Q c m t22 2.110J/(kg)0.1kg208.410J冰冰2.在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中,小明将质量相同的A、B两种不同的粉末分别装在两个相同的试管中,同时放在一个装有水的烧杯中加热,实验装置如图甲所示。
一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)1.在探究“水的沸腾”的实验中,当水温升到90℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止读数,部分数据记录如表:时间/min012345678水的温度/℃909294_______9898989898(1)某次数据没有记录,当时温度计示数如下如图1所示,请将漏填的数据填在表格内;(2)根据表中实验数据,可知水的沸点是________℃;由水的沸点,可判断出当时的大气压________(高于/等于/低于)1个标准大气压;(3)加热时,应用酒精灯的________加热;(4)在第4min到第9min的这段时间内这位同学观察到的现象是________;(5)请你归纳出水沸腾的特点:________;(6)如上如图2所示,图________是沸腾前的现象,图________是沸腾时的现象;(7)在探究结束后,四位同学分别交流展示了自己所绘制的水的温度和时间关系的曲线,如图3所示.其中能正确反映研究水沸腾过程中温度随时间变化关系的是________.【答案】(1) 96 (2) 98 低于(3)外焰(4)水沸腾,仍不断吸热,有大量气泡上升,但温度保持不变(5)不断吸热,但温度保持不变(6)a b (7)B【解析】【分析】(1)读数时,注意温度计的分度值;(2)根据水沸腾时温度不变的特点判断出水的沸点;根据液体沸点与气压的关系来判断当时气压与标准气压的关系;(3)酒精灯的外焰温度最高,应用温度计的外焰加热;(4)掌握水沸腾时的特点及现象.知道水在沸腾过程中有大量气泡产生,并且气泡在上升过程中体积逐渐增大,到达液面破裂.(5)掌握水沸腾时的特点:不断吸热,但温度保持不变.(6)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变大;(7)水沸腾前吸热温度升高,沸腾时吸热温度保持不变.【详解】(1)由图1知,温度计的分度值为1℃,示数为96℃;(2)从表格中数据可以看出,水在第5到9分钟,温度保持98℃不变,所以此时为沸腾过程,沸点为98℃;标准大气压下水的沸点应为100℃,可知当时气压低于标准大气压;(3)酒精灯的外焰温度最高,所以要用酒精灯的外焰加热.(4)4到9分钟,水处于沸腾状态,所以会有大量气泡上升,同时要不断吸热,但温度保持不变.(5)由表格中数据可知,水在沸腾过程中不断吸热,温度保持不变;(6)图a中,气泡在上升过程中体积逐渐减小,所以是沸腾前的现象;图b中气泡在上升过程中体积逐渐增大,所以是沸腾时的现象.(7)水沸腾前吸热温度升高,沸腾时吸热温度保持不变,所以图B符合题意.故答案为(1)96;(2)98;低于;(3)外焰;(4)水沸腾,仍不断吸热,有大量气泡上升,但温度保持不变;(5)不断吸热,但温度保持不变;(6)a;b;(7)B.【点睛】此题主要是探究水的沸腾实验,在实验中需要用酒精灯加热,所以要掌握酒精灯的使用,同时考查了水沸腾时的特点及沸腾时与沸腾前的现象区别,关键是搞清气泡在上升过程中的变化.2.如图甲是“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置.(1)图甲的实验装置中还缺少的一件测量器材是________,实验时把石棉网垫在烧杯下,并将试管放在水中加热,是为了使固体粉末受热________(均匀/不均匀).(2)若某时刻温度计的示数如图乙所示,则此时温度计的读数为________℃.(3)下表是实验中记录的数据.根据表中数据可知,该物质是________(晶体/非晶体).(4)能反映上述固体熔化时温度变化规律的是图丙中的________(a/b).【答案】秒表均匀 46 晶体 a【解析】(1)本实验中需要的测量仪器有温度计和秒表,由图知该实验缺少的器材为秒表;实验时把石棉网垫在烧杯下,并将试管放在水中加热,是为了使固体粉末受热均匀.(2)由图知,该温度计的每一小格表示1℃,故该温度计的示数为46℃.(3)由表格中的数据可以看出,从第4min到第8min,该物质的温度保持在48℃不变,故该物质为晶体.(4)a图中有一段图像温度保持不变,所以a为晶体的熔化图像,b图中的图线温度不断升高,为非晶体的熔化图像,故能反映上述固体熔化时温度变化规律的是a图.故答案为(1)秒表;均匀 (2)46 (3)晶体 (4)a.3.在做“观察水沸腾”的实验时。
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。
2.2019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(有加热和不加热两挡),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(不加热挡)____________________,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(加热挡)去吹其中一滴水,观察蒸发情况。
一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)1.在“探究晶体熔化和凝固规律”的实验中,绘制出了如图所示的图像.(1)图中,海波的熔化过程是________段(用图中字母表示),此过程中海波________热(选填“吸”或“放”).(2)图中,海波在D点是________态,在G点是________态(均选填“固”或“液”). (3)为了探究不同晶体熔化时吸收的热量是否相同,在相同的烧杯中分别装上80 g的冰和萘,用________的酒精灯加热(选填“相同”或“不同”),测出它们熔化过程所用的时间如表.由此可知,质量相同的不同晶体熔化时吸收的热量是________的(选填“相同”或“不同”).【答案】BC 吸液固相同不同【解析】(1)图中BC段表示温度不变,即表示海波的熔化过程,此过程中海波处于固液共存态. (2)由图象可知,AB段表示海波还没有熔化处于固态,BC段是海波的熔化过程,CD段表示海波已经熔化完毕,故D点处于液态,EF段表示凝固过程,在F点已经凝固完毕,故G点处于固态. (3)在相同的烧杯中分别装上了80g的冰和萘,用同样的酒精灯加热,保证吸收相同的热量,根据图表示物质熔化的时间可以看出:质量相同的不同晶体熔化成液体时吸收的热量是不同的.点睛:根据控制变量的思想,相同质量的冰和萘完全熔化所需的时间不同,而加热装置相同,这就说明了两者完全熔化时,吸收的热量是不同的,可据此进行分析.2.2019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(有加热和不加热两挡),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(不加热挡)____________________,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(加热挡)去吹其中一滴水,观察蒸发情况。
一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)1.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/℃35778111218(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。
2.探究水沸腾时温度变化的特点:(1)如图甲、乙所示,是小明同学在实验中,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)实验前,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了_____;(3)由实验数据绘制出温度随时间变化的图像,如图丙所示。
根据记录的数据,水的沸点是_____℃;可得出水沸腾时温度变化的特点:不断吸热,温度_____。
【答案】甲缩短实验加热时间 98 不变【解析】【分析】【详解】(1)[1]水沸腾时,烧杯中水的温度是均匀的,气泡上升时,受到水的压强越来越小,那么气泡体积会变大,从甲、乙两图可以看到,甲是水沸腾时的情况。
一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)1.2019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(有加热和不加热两挡),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(不加热挡)____________________,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(加热挡)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)小林同学上公共厕所洗完手后,用如图所示的烘干机(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________________________。
【答案】液体表面积用滴管将两滴水分别滴在两块玻璃片上吹其中一滴水错误没有控制液体表面空气流动快慢避免木板吸水干扰判断蒸发吸热【解析】【分析】【详解】(1)[1]两滴水的表面积不同,室内的温度和空气流速相同,所以是探究蒸发的快慢与液体表面积的关系。
(2)[2][3]要探究蒸发的快慢与空气流动快慢的关系,就要保持同种液体表面积、温度相同,而空气流速不同,故用滴管将两滴液体分别滴在两块玻璃上,用不加热挡吹风机吹其中一滴水,观察两滴水蒸发的情况。
一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)1.在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中,小明将质量相同的A、B两种不同的粉末分别装在两个相同的试管中,同时放在一个装有水的烧杯中加热,实验装置如图甲所示。
实验过程中,当温度升至40℃时,她每隔1min记录一次A、B的温度和状态,并根据实验数据绘制了如图乙所示的图像:(1)根据图乙的温度曲线判断,____(选填“A或B”)是一种晶体;(2)B液体的沸点是100℃,如果持续加热,B ____(选填“会”或“不会”)沸腾;(3)当它们都成液态后,从第10min加热到第12min,吸收的热量_____(选填“A”“B”或“一样”)多。
他发现B升温更慢,这是由于_________。
【答案】A 不会一样 B的比热容大(或吸热能力强)【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图乙知,A在熔化过程温度保持不变,而B的温度一直在上升,所以A是一种晶体。
(2)[2]装有AB的两个试管都放在水中,B的沸点是100℃,给烧杯中的水加热,其温度上升,然后通过热传递,把热量传给试管中的B,当烧杯中的水温度升高到沸点100℃时,开始沸腾,温度保持不变,而B在温度未达到100℃前,可以继续吸热,但温度达到100℃时,便不能继续吸热了,所以不会沸腾。
(3)[3][4]装有AB的试管都放在水中,所以在相同的时间内吸收的热量相同,而B升温慢,这是由于B的比热容大。
2.在做“观察水沸腾的实验”时,甲乙两同学所选用的器材和规格完全相同。
(1)安装好器材后,甲按如图所示进行读数,这样读数的结果会比真实值__(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(2)若甲乙两同学所选水的质量分别是m1和m2,将水加热至沸腾所用的时间分别为t1和t2,他们绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示,分析图像可知,水的沸点是__,当时的大气压__(选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压,m1__m2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)实验结束后,需要整理实验用器材,在拆除铁架台的过程中,松开固定铁圈螺丝时,应按照__(选填“顺时针”或“逆时针”)方向旋转螺丝。
【答案】偏大 98℃低于小于逆时针【解析】【分析】【详解】(1)[1]安装好器材后,甲按如图所示,即俯视读数,这样读数的结果会比真实值偏大。
(2)[2]如图丙所示温度随时间变化的图像,水沸腾时吸热温度不变,不变的温度即为沸点,所以此时水的沸点是98℃。
[3]1标准大气压下水的沸点是100℃,液体沸点随气压的升高而升高,故当时的大气压低于标准大气压。
[4]其他条件相同,水量大的沸腾所用时间要大于水量少的沸腾所用时间,由图像可知t2>t1,所用m1<m2;。
(3)[5]实验结束后,需要整理实验用器材,在拆除铁架台的过程中,松开固定铁圈螺丝时,应按照逆时针方向旋转螺丝。
3.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12345678加热时间00.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5t/min温度/℃90949899999999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。
4.在“探究水的沸腾”实验中,如图所示。
(1)下表是加热过程中不同时刻水的温度记录,其中有一个记录错误的实验数据,请指出该错误的数据是_________,这样判断的理论依据是___________。
时间 / min012345678温度 / ℃909294969898959898(2) 改正数据后可判定此时水沸腾的温度为_____________ ℃,没有达到100℃的主要原因是当地的大气压_________(选填“大于”、“等于”或“小于)1个标准大气压(资料显示:液体的沸点随大气压的增大而升高)。
(3) 请根据表格的正确数据在图中画出水加热直至沸腾时温度随时间变化的图象。
(____)(4) 平时实验时为适当缩短实验时间,使水较快沸腾,可采取的措施有:______________(至少写出一种方法)。
(5) 实验结束,撤走酒精灯,发现烧杯中的水仍会沸腾一段时间,原因是____________。
【答案】95℃;水沸腾后,温度不变应为98℃,不会出现95℃;98;小于;减少水的质量;石棉网温度高于水的沸点,继续对烧杯加热,这样烧杯中的水仍会沸腾一段时间。
【解析】【详解】(1)[1][2] 水沸腾后继续吸热,但温度保持不变,通过分析数据可知水的沸点为98℃,温度不可能为95℃,所以95℃ 数据是错误的;(2)[3] 分析表中数据可知水的沸点为98℃;[4]液体的沸点随大气压的减小而降低,1个标准大气压下水的沸点为100℃,现在没有达到100℃的主要原因是当地的大气压小于1个标准大气压(3)[5]用描点的办法画的图像如下所示:(4)[6]为适当缩短实验时间,使水较快沸腾,可采取的措施有:减小水的质量,增大酒精灯的热功率等措施;[7] 实验结束,撤走酒精灯,因为石棉网温度高于水的沸点,继续对烧杯加热,这样烧杯中的水仍会沸腾一段时间。
5.在探究冰熔化(图一)和水沸腾(图二)时温度的变化特点的两个实验中:(1)所用温度计是根据液体______________的性质制成的(2)如图三是冰熔化时温度随时间变化的图象,冰熔化过程持续的时间是_________min,冰的熔点是____℃(3)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:时间/min012345678温度/℃909294969898989898请在图四方格纸上描点并画出温度一时间图象(______)(4)由图四可知,水的沸点是________℃【答案】热胀冷缩 3 0 98【解析】【分析】【详解】(1)所用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的(2)如图三是冰熔化时温度随时间变化的图象,有图像可知,冰在2—5min熔化,持续的时间是3min,冰的熔点是0℃;(3)根据表格数据,在图四方格纸上描点画出的温度一时间图象如下:(4)由图四可知,水的沸点是98℃.6.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。
7.(1)如图所示,她的操作存在错误,请指出其中两处错误:;。
(2)小红纠正所有错误后,在水温到达89℃时开始每隔2分钟做一次温度记录,并描绘出如图所示的图像。
根据图像可知水沸腾时的温度为℃,水在沸腾过程中温度的特点是。
(3)小红觉得从开始加热到沸腾的时间偏长,请你给她提出一条改进的措施:。
【答案】(1)温度计的玻璃泡接触到了容器底部视线没有与温度计液柱的上表面保持相平 (2) 99 水沸腾时吸热温度不变 (3) 减少水的质量或者加盖【解析】试题分析:(1)温度计的使用:使用前要:观察温度计的量程、分度值(每个小刻度表示多少温度),并估测液体的温度,不能超过温度计的量程(否则会损坏温度计)测量时,要将温度计的玻璃泡与被测液体充分接触,不能紧靠容器壁和容器底部;读数时,玻璃泡不能离开被测液体、要待温度计的示数稳定后读数,且视线要与温度计中液柱的上表面相平。
所以,小红的操作存在错误,一是温度计的玻璃泡接触到了容器底部,二是视线没有与温度计液柱的上表面保持相平;(2)根据图像知道温度是99℃时,水在沸腾,因为水汽化时的特点是不断吸收热量,但温度保持不变。
(3)小红要想缩短加热到沸腾的时间,可以减少水的质量或者加盖。