熱學(xué)實驗中考題解析

初中物理教研核心團(tuán)隊

[原題呈現(xiàn)]

例（2020·沈陽·第21題）安安和康康共同探究物質(zhì)A和物質(zhì)B熔化時溫度的變化規(guī)律。

（1）實驗所用裝置如圖1甲所示，在安裝上有一處明顯的錯誤，其錯誤之處是______;

（2）調(diào)整好器材后，他們開始實驗，如圖1乙所示，讀取溫度計示數(shù)的方法正確的是（? ?）（選填“a”、“b”或“c”）。

（3）在實驗過程中，他們每隔1 min記錄一下物質(zhì)A和物質(zhì)B的溫度，并把數(shù)據(jù)記錄在表格里。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以判斷_______（選填“物質(zhì)A”或“物質(zhì)B”）是晶體，它在4—7 min這段時間內(nèi)處于______（選填“固態(tài)”、“固液共存”或“液態(tài)”）狀態(tài)，在此過程中它的內(nèi)能______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

[考點分析]

研究熔化過程中的溫度變化規(guī)律是典型的熱學(xué)實驗，考查了探究過程中裝置擺放、儀器讀數(shù)等基本技能，以及對實驗數(shù)據(jù)的分析，關(guān)注探究的過程和對探究過程的評估?？键c包括：實驗裝置、溫度計讀數(shù)、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析物質(zhì)的狀態(tài)并判斷物體是晶體還是非晶體，并對熔化過程中內(nèi)能的變化作出判斷。

[試題解析]

第（1）問是對設(shè)計實驗和評估兩個環(huán)節(jié)的考查，考生在設(shè)計實驗環(huán)節(jié)需要選擇所需器材，然后設(shè)計實驗，需要經(jīng)過對兩套裝置圖的觀察、比較得出：為使固體物質(zhì)受熱均勻，試管應(yīng)浸沒在水中適當(dāng)位置。第（3）問是對分析與論證環(huán)節(jié)的考查，需要根據(jù)實驗數(shù)據(jù)中A物質(zhì)3—9 min內(nèi)吸熱溫度不變推理得出這是晶體熔化的特點，因此A是晶體，這段時間吸收熱量內(nèi)能增大。

答案：（1）試管B碰到了燒杯底 （2）b （3）物質(zhì)A 固液共存 增大

初中階段熱學(xué)探究實驗共三個，分別是：探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律（以下簡稱實驗1）;探究水沸騰時溫度變化的特點（以下簡稱實驗2）;比較不同物質(zhì)吸熱的情況（以下簡稱實驗3）。對于這三個熱學(xué)實驗，建議復(fù)習(xí)時運用對比的方法，歸納實驗的一些共同點和不同之處，應(yīng)注意下列問題：

1. 關(guān)注實驗裝置（如圖2）。這三個實驗的共同點是實驗裝置中都用到了溫度計和停表兩個測量儀器。

需要注意的是：實驗1為使固體物質(zhì)受熱均勻采用水浴加熱;實驗2為減少熱量散失使用了中心有孔的紙板;實驗3需要用到天平量取質(zhì)量相同的水和食用油。

2. 關(guān)注探究過程。實驗1每隔1 min記錄一次溫度，完全熔化后再記錄4～5次。實驗2水溫接近90 ℃時每隔0.5 min記錄一次溫度。實驗3利用此裝置可以用兩種方法判斷吸熱能力：一是加熱相同時間比較升高溫度，二是升高相同溫度比較加熱時間。

3. 關(guān)注分析與論證。實驗1和實驗2應(yīng)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制熔化圖象和沸騰圖象，以直觀表達(dá)相應(yīng)物態(tài)變化的溫度特點;實驗3需設(shè)計表格、記錄并分析數(shù)據(jù)，以判斷得出不同物質(zhì)在質(zhì)量相等、升高相同溫度時，吸收熱量不同。

[拓展訓(xùn)練]

在探究“冰熔化時溫度變化的規(guī)律”的實驗中，分別在燒杯和試管中放入適量的碎冰，并各放了一支溫度計組成如圖3甲所示的實驗裝置，完成下面探究實驗。

（1）組裝實驗器材的合理順序是（? ? ） （填選項序號）。

A. 燒杯 B. 酒精燈 C. 溫度計

D. 鐵圈及石棉網(wǎng)? ? ? E.試管

（2）一段時間后溫度計A的示數(shù)如圖3甲所示，此時溫度計示數(shù)為_____℃。

（3）實驗過程中A、B兩支溫度計的示數(shù)隨時間變化的圖象如圖3乙所示，通過分析圖象可知，_______（填“實”或“虛”）線是試管內(nèi)碎冰溫度隨時間變化的圖象，6—10 min試管里的冰處于______態(tài)。燒杯內(nèi)冰熔化經(jīng)歷了______min。

（4）第20 min試管里的水_______（選填“能”或“不能”）沸騰。

參考答案：（1）BDAEC （2）-2 （3）虛 固 6 （4）不能