八年级物态变化实验(提升篇)(Word版 含解析)
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一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)1.做“观察水的沸腾”实验时:(1)实验使用的温度计是根据液体的________规律制成的.(2)如图甲为某同学实验时测沸水温度的情形.他的错误之处是________.(3)纠正错误后,他观察到从开始加热至水沸腾,所用时间过长,造成这种现象的原因可能是________.(4)他对实验进行了改进之后,每隔1min记录温度计示数(见下表),直到水沸腾一段时间后停止读数,根据表中的数据在图乙中画出水温随时间变化的图象.(_____________)时间t/min0123456789温度T/℃90929496989999999999(5)他们观察到水沸腾时的现象应该是丙图中的________图.从实验可得出,液体在沸腾过程中要________热,但温度________;实验测出水的沸点为________℃.【答案】热胀冷缩温度计的玻璃泡碰到了烧杯底水太多(或水的初温较低)a吸保持不变99【解析】【分析】【详解】(1)实验室中常用的液体温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成的.(2)在甲图中,温度计的玻璃泡接触了烧杯的底部,会导致测量结果偏大;(3)水加热时间过长可能是水的初温太低,可以用初温较高的水开始加热;也可能是水量太多,可以减小水量;也可能是酒精灯火焰太小,可以增大火焰,也可能使烧杯未加盖等;(4) 根据表中的数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:(5) a图中气泡在上升过程中体积不断变大,所以a图是沸腾时的情况;b图中气泡在上升过程中体积不断减小,所以b图是沸腾前的情况.从实验可得出,液体在沸腾过程中仍要加热,还在不断吸热,从表中数据来看,沸腾后温度不变,实验测出水的沸点为99℃.故答案为热胀冷缩;温度计的玻璃泡接触了容器底;水太多(或水的初温较低);图见详解;a;吸;保持不变;99.2.图甲是小强在标准大气压下用 50g 冰做“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置,图乙是他根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图像。
[c 水=4.2×103J/(kg·℃)](1)实验中,冰熔化的时间为___________min。
(2)由图乙可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,内能____(选填“增大”、“减小”或“不变”),冰在熔化过程吸收的热量为_________J。
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,当烧杯中的水沸腾时,试管中的液体_________选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】4 增大 3.15×10 3不会【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图象可知,实验中冰从2min开始熔化,6min熔化完毕,故冰熔化的时间是4min。
(2)[2]由图象可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,因继续吸热,所以内能增大。
[3]50g冰熔化成水,因为质量是不变的,所以水的质量也是50g,在6∼10min内,水的温度升高了15℃,则在6∼10min内水吸收的热量为33==(℃)℃=Q cm t⨯⨯⨯⨯4.210J/kg0.05kg15 3.1510J水吸由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的,而冰的熔化过程用时也是4min,所以冰熔化过程中吸收的热量为3Q Q⨯10J==3.15冰吸水吸(3)[4]当烧杯中的水沸腾后,尽管不断吸热,但烧杯中的水温度不再升高,保持水的沸点温度不变;试管中的水从大烧杯中吸热,温度达到水的沸点后,就和烧杯中的水的温度一样,就不能从烧杯中继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能继续吸收热量,所以试管中的水不会沸腾。
3.在“观察水的沸腾”的实验中:(1)请你指出图1中实验操作错误之处是______;(2)图2______(选填“甲”或“乙”)是水在沸腾时的情况。
水沸腾后继续给水加热,水的温度______;(3)水沸腾时,可以看到水面上不停的冒“白气”,产生此现象的原因是______(填物态变化名称);(4)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______。
【答案】温度计的玻璃泡碰到了容器底甲不变液化用温度较高的水实验【解析】【分析】【详解】(1)[1]图中温度计的玻璃泡碰到了容器底,这样测量的温度不是液体的温度了,同时还容易损坏温度计。
(2)[2][3]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,到最后破裂,故甲图表示水在沸腾时的情况,水在沸腾过程中吸热但温度保持不变。
(3)[4]水在沸腾过程中,产生大量高温的水蒸气,遇冷会液化成大量的小水滴,这就是我们看到的“白气”。
(4)[5]水加热时间过长的原因有很多:可能是水的初温太低,用温度较高的水实验;也可能是水量太多,适当减少水的质量;也可能是酒精灯火焰太小,可以增大火焰,也可能是周围的环境温度过低。
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.小明、小华和小红在课堂上做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,当水温接近90℃时,每隔1分钟记录一次温度。
结果小明、小华测得的水的沸点都是100℃,唯有小红误将盐水倒入烧杯中加热,她测得的实验数据记录如下表所示:时间/min012345678温度/℃88919497100103103103103(1)小红烧杯中的盐水沸腾时,其沸点为103℃,物理老师认为小红的实验很有意义,还可以继续深入研究。
请你提出一个值得深入探究的问题:____________。
(2)下列图像中,能反映小红的实验中盐水在加热时沸腾过程的是___________。
A.B.C. D.(3)小明和小华分别利用图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点,并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图像。
分析图乙可知,小华将水加热至沸腾的时间明显较长,可能的原因是______(写出一个即可)。
(4)小明在第9分钟撤掉酒精灯后,发现有一段时间水依然在沸腾。
如图乙所示,这段时间内烧杯底部的温度______________(填“高于”“等于”或“低于”)杯内水的温度。
【答案】水的沸点与含盐量的多少有什么关系 D 水的质量较大高于【解析】【详解】(1)[1]盐水的沸点是103℃,比普通水的沸点高出3℃,因水中含有盐的成份,那么可以考虑盐的含量增加或减小时,水的沸点又如何,可提出一个值得深入探究的问题:水的沸点与含盐量的多少有什么关系;(2)[2]从表中数据可以看到,随着时间的流动,盐水的温度在升高,当到了103℃后,温度不再变化,故选D;(3)[3]分析图乙可知,小华将水加热至沸腾的时间明显较长,可能的原因是小华的烧杯中水可知,比热容和温度的变化量相同,水的质量如果较大,那的质量较大,根据Q cmΔt么吸收的热量较多,加热的时间较长;(4)[4]由于水依然在沸腾,那么水还在吸收热量,这段时间内烧杯底部的温度应该高于杯内水的温度,这样存在温度差,才会发生热传递,水才能吸收热量。
6.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℃.7.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.8.如图甲是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置,他们所用的器材规格完全相同.(1)安装实验器材时,应按照_____________ 的顺序进行(选填“自下而上”或“自上而下”).(2)安装好器材开始实验后,小红如图甲所示进行读数,其错误之处是:读数时,视线没有与温度计中液柱的上表面___________.(3)读数时小明发现A点有小水滴影响读数,小水滴的成因是______________(填物态变化名称),而按乙图改进后可以顺利读数.(4)图丙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像.①由图像可知,实验室当时的大气压_______(选填“高于”、“低于”或“等于”)1标准大气压.②若小明和小红所选水的质量分别为m1、m2,根据图像丙分析可知m1_______m2(选填“>”、“<”或“=”).【答案】自下而上相平液化低于<【解析】(1)为便于更好地确定位置,实验装置要按照从下到上的顺序进行安装;(2)温度计读数时要注意实现与刻度相平;(3)温度计上的小水滴是沸腾时产生的水蒸气遇冷液化而成;(4)由图像知,实验时水的沸点是98℃,不到100℃,所以这时的大气压低于1标准大气压,小明的实验中,水用更短的时间达到沸点,而加热的装置相同,所以小明用的水的质量更小,即m1<m2.点睛:(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;(2)温度计的使用方法:温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体,不能碰到容器底和容器壁;温度计要浸入被测液体中稍候一会儿,待示数稳定后再读数;读数时,温度计要继续留在被测液体中,视线要和液柱的上表面相平;(3)液化是物质从气态变为液态的过程,它需要放热;(4)1标准大气压下水的沸点是100℃.沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高.9.小云在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中用如图所示的装置给水加热直至水沸腾,所作“温度—时间”图象如图丙,请回答:(1)组装实验器材时,应按照______的顺序(选填“自上而下”或“自下而上”);(2)实验中,小云观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同,如图甲、乙所示。