热学实验复习

专题07热学实验【考点分析】章节考点考试题型难易度物态变化熔化、凝固实验实验题★★汽化（沸腾）实验实验题★★内能比热容实验实验题★★★【知识点总结+例题讲解】一、探究熔化和凝固规律：1.晶体：熔化时有固定的熔点的物质；（1）常见晶体：海波、冰、食盐、萘、石英、各种金属等；（2）晶体熔化的条件：达到熔点，吸热（缺一不可）；（3）晶体在熔化的过程中吸热，内能增加，但温度不变（固液共存状态）；（4）处于熔点的物质状态：固态、固液共存和液态；2.非晶体：熔化时没有固定的熔点；（1）常见非晶体的物质：蜂蜡、松香、沥青、玻璃、塑料等；（2）同一晶体的熔点和凝固点相同；3.熔化凝固图像：【冰熔化成水后，水的比热容更大（水的升温图像斜率比冰小）】【例题1】如图所示，是锡的熔化和凝固的图象，根据图象回答：（1）锡的熔点是，凝固点是。

（2）在BC段，锡处于态；在DE段，锡处于态。

（3）锡的熔化用了min，它熔化过程中要热，但温度。

（4）锡从10min到12min这段时间间隔内处于态。

【答案】（1）230℃；230℃；（2）固液共存；液；（3）4；吸；不变；（4）固液共存。

【解析】解：（1）由图可知锡在230℃时开始熔化，且温度保持不变，所以熔点为：230℃，同种晶体的熔点和凝固点相等，即凝固点也是230℃。

（2）在BC段，锡处于熔点温度下，所以处于固液共存状态；在DE段，锡处于降温过程中，所以处于液态。

（3）由图可知锡从3分钟开始熔化，到7分钟熔化完成，所以锡的熔化用了4min，它熔化过程中要吸热，但温度不变。

（4）锡从10min到12min这段时间间隔内，处于凝固过程，所以为固液共存状态。

故答案为：（1）230℃；230℃；（2）固液共存；液；（3）4；吸；不变；（4）固液共存。

【变式1】（一）在探究“固体熔化时温度的变化规律”实验中，某实验小组的同学根据测得的数据绘制了如图1所示的图象。

（1）由图象可看出该物质的熔点是℃，在第2min末该物质处于（选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”）。

题型之二热学实验热学实验探究题重点考查晶体的熔化和水的沸腾等实验，侧重考查温度计等仪器的使用、实验现象的观察、实验数据的处理、归纳实验结论、用图像描述规律等.1.固体熔化实验在“探究固体融化时温度的变化规律”实验中，某小组设计如图1甲、乙所示的两套实验方案.（１）请分析评估两套实验方案.（２）下表是某小组的测量数据：0 2 4 5 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28时间/min33 36 40 38 46 48 48 48 48 48 49 50 51 52 53温度/℃请根据表中数据在图2所示的坐标中绘制出“温度-时间”图像.该物质是________（填“晶体”或“非晶体”），若是晶体其熔点是________.此题是探究晶体的熔化过程，掌握晶体在熔化过程中的特点，并能从测量数据中得出晶体的熔点，考查了晶体熔化图像的画法.同时考查了学生对实验的评估.2.水沸腾实验在“探究水的沸腾”实验中，某实验小组观察到图1中图甲和图乙所示两种情况：（1）你认为图______（填“甲”或“乙”）是水沸腾时的情景.（2）实验过程中发现，从开始给水加热到水开始沸腾的时间过长，为了缩短加热时间，请你提出两条有效的操作建议：①_____________________；②______________________.（3）探究结束后，四位同学分别绘制了水的温度和时间关系的曲线如图2，其中能正确反映“探究水的沸腾”实验过程中温度随时间变化关系的是( )此题是探究水的沸腾实验，考查了沸腾前沸腾时的现象区别，关键是通过气泡的变化进行判断；考查了影响水沸腾时间的因素及沸腾图像的画法，是一道很典型的实验.3.探究物质的吸热本领实验在探究物质的吸热本领实验中，小明将质量相同的甲、乙两种液体分别装入两个完全相同的烧杯中，分别用两个完全相同的酒精灯同时加热，用两支相同的温度计分别测量烧杯内液体的温度，液体温度随时间变化关系如图所示.(1)实验中，所用的液体温度计制作原理是：__________________________.(2)实验中，记录加热时间的意义是：_____________________________.(3)分析图像可知，______液体的吸热本领强.(4)若甲、乙两种液体中，一种液体是水，另一种液体的比热容是____________J/（kg·℃）［c水=4.2×103 J/(kg·℃)］.此题是探究物质吸热本领的实验，考查了控制变量法和转换法的应用及吸热公式的应用，解决此题的关键是能够通过图像得出物质之间吸热的关系.1.（2014·东营）某同学探究“海波熔化时温度的变化规律”时，记录的数据如下表，在实验时观察到，海波在第4 min开始熔化，第8 min熔化完毕.请你根据实验数据完成下列各题：时间/min0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11温度/℃40 42 44 46 48 48 48 48 48 49.5 51 52.5（1）在方格纸上描点并画出温度－时间图像；（2）海波熔化过程中温度的变化规律是：___________________________；（3）海波是________________（填“晶体”或“非晶体”）；（4）海波的熔点是_______________℃.2.（2014·滨州）下面是小滨同学探究“水的沸腾”实验的过程：.（1）安装实验器材时，小滨应按照_________________（填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行；（2）安装好器材开始实验后，小滨的操作如图所示，请指出小滨的错误之处：___________ ________________________；(3)下表是实验过程中不同时刻的温度记录，小滨由于粗心大意记错了一个实验数据，你认为错误的数据是______，你这样判断的理论依据是 ____________________时间/min…8 9 10 11 12 13 14 …温度/℃…96 97 98 98 95 98 98 …(4)改正数据后，小滨根据实验数据判定该地水的沸点为__________℃，可能的原因是当地的大气压___________（填“大于”“小于”或“等于”）1标准大气压；（5）小滨撤去酒精灯后，发现水未停止沸腾，试分析其原因：___________________________ __________________________（合理即可）.3.（2013·丹东）某小组在做“探究水的沸腾”实验时，实验装置和实验数据如图所示：时间/min0 1 2 3 4 5 6 7 8 …温度/℃90 92 94 96 98 99 99 99 99 …（1）图中甲、乙、丙三名同学读温度计示数的方法正确的是_____.（2）从实验数据可以看出，此时水的沸点是______℃，水的沸点低于100 ℃，可能的原因是水上方的气压______（填“大于”“小于”或“等于”）1个标准大气压.（3）水沸腾时有大量的“白气”冒出，“白气”是水蒸气_________（填“汽化”“液化”或“升华”）形成的.（4）实验收集9组数据比收集5组数据的好处是_____（只填字母）.A.只有5组数据才能得到结论B.取平均值，减小实验误差C.得到物理量的关系更接近实际（5）另一小组将水加热到沸腾时共用30 min，导致加热时间过长的原因是_________________________________________________（写一个）.4.（2014·盐城）小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线.（1）用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为______℃.（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子__________相同.（3）请利用表中数据在图乙中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线.（4）沙子在1.0～1.5 min内升高的温度有明显异常，其主要原因是___________________________________.（5）小明再用50 g水和100 g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度Δt为横坐标，分别画出50 g水和100 g水的Q-Δt图像.它们都是过原点的直线，即Q=kΔt.进一步分析，发现这两条直线的k值与对应水的______________之比相等.加热时间/min 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5升高的温度/℃水 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0沙子 4.3 7.9 15.2 18.4 21.5题型之二热学实验例4（1）甲方案用水间接加热，固体受热均匀，但加热时间较长；乙方案加热时间较短，但固体受热不均匀，容易发生过热现象.所以甲方案较乙方案好一些.（2）晶体48 ℃例5（1）甲（2）①减少水的质量②提高水的初温（3）B例6（1）热胀冷缩（2）比较吸收热量的多少（3）乙（4）2.1×103针对训练1.（1）（2）不断吸收热量，但温度保持不变（3）晶体482.（1）自下而上（2）读取温度计示数时视线没有与刻度面平视（3）95水在沸腾过程中吸热但温度保持不变（4）98 小于（5）烧杯底和石棉网的温度高于水的沸点，水可以继续吸热3.（1）乙（2）99 小于(3)液化(4)C (5)水量过多或初温过低等4.（1）18 （2）吸收的热量（3）（4）沙子受热不均匀（5）质量。

一、煤油燃烧后所产生的混合气体按质量计，各成分的百分比为：%8.71的氮，%4.21的二氧化碳和%8.6的水。

（1）求该混合气体的平均摩尔质量； （2）双原子分子的自由度取5，三原子分子的自由度取6，混合气体视为理想气体，求mol 1该混合气体在标准状态下的内能。

二、设温度为T 、分子质量为m 、总分子数为N 的某理想气体服从麦克斯韦分布律。

求：（1）分子速率处在1v 到12v v >区间内的分子数；（2）该区间内分子的平均速率。

五、选温度T 及体积V 作为系统的状态参量。

已知p T p T V U VT -⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂，求mol 1理想气体经可逆过程从状态),(11V T 到达状态),(22V T 时熵的增量。

设理想气体的定体摩尔热容量molV C 为常量。

地球大气温度的垂直分布用准静态绝热模型来处理更符合实际。

试证明温度梯度为pgT dz dT ργγ1--= 式中的p 、ρ、T 分别是所考虑高度地点的压强、质量密度及温度，γ是大气的比热容比。

八、假定气体中分子之间的作用力是一种有心力f ，它与分子间距r 之间的关系为s cr f -=其中s 为某一整数，c 为常量。

（1）试用量纲分析法找出分子碰撞截面面积σ与分子之间平均相对速率u 、摩尔质量molM 以及常量c 之间的关系；（2）这种气体的粘滞系数η (λρηv 31=)与温度T 之间的关系是怎样的？ 十、理想气体从状态A 出发，经等温膨胀到达状态B ，从状态B 经等容降温到达状态C ，最后从状态C 经绝热压缩回到状态A 。

设过程均为准静态过程，且A T 、C T 已知。

求循环效率。

十、选温度T 及压强p 作为系统的状态参量。

已知V T V T p H p T+⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂，求mol 1理想气体经可逆过程从状态),(11p T 到达状态),(22p T 时熵的增量。

设理想气体的定压摩尔热容量molp C 为常量。

2024年九年级中考物理专题复习：热学实验题1．某兴趣小组利用一次性纸杯研究水沸腾前和沸腾时温度随时间变化的情况，装置如图甲所示。

（1）实验中，应使用酒精灯的焰对纸杯加热。

加热过程中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时的水温为℃；（2）当水温升高到90℃后，每隔30s记录一次温度计的示数，并将记录的数据绘制成如图丙所示的图像。

由图像可知，沸腾时水的温度特点为；（3）水沸腾时有大量气泡产生，此时气泡中的主要成分是；（4）取下温度计，继续加热，在水烧干之前纸杯没有被烧坏，主要原因是水沸腾需要，使纸杯的温度低于着火点。

2．小华同学在家里认真观察烧开水时的现象并思考水沸腾时的特征，他想进一步严谨地研究水的沸腾，于是他和同学一起利用图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点。

当水温达到92℃时，每隔1分钟记录一次温度，并绘制出了如图丙℃所示的水的温度与时间关系的图像。

（1）小华观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图乙所示，则图（选填“a”或“b”）是水沸腾时的情况；同时烧杯上方出现大量的“白气”，这些“白气”的形成需要（选填“吸热”或“放热”）；（2）由图丙可知，此时水的沸点是℃，说明实验时水面上方气压（选填“高于”或“低于”）一个标准大气压；（3）现将烧杯中的水冷却到某温度，增加约三分之一的水，保持其他实验条件不变，日后”所呈现的现象，其中（选填标号甲、乙、丙）图是表示溶液静放30日后的实验现象。

如果室温越高，达到丙图所示现象所用的时间将（选填“缩短”或“延长”），原因是。

（3）如图3所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花，快速压下活塞，此实验可观察到浸有乙醚的棉花着火燃烧，说明对物体做功，物体内能（选填“变大”“变小”“不变”）。

5．图甲是探究“晶体熔化时温度的变化规律”的实验。

（1）实验中需要的测量工具是温度计和；（2）为了使被加热的物质受热均匀，实验中采取的措施是；（只要写出一条即可）（3）在图乙中，B、C是水平线的两个端点，则（选填“B”、“C”或“B或C”）点的温度表示熔点，因为物质在该点的状态是固态。