專題03年年考的熱學三類實驗問題解決對策中考典型例題解析【例題1】(2020遼寧阜新)在探究“海波熔化時溫度的變化規(guī)律”的實驗中，使用的實驗裝置如圖甲所示：(1)組裝實驗器材時，合理的順序是______(填序號)。①溫度計②石棉網(wǎng)③裝水的燒杯④酒精燈⑤裝有海波的試管(2)為了使試管中的海波受熱均勻，應選擇______的海波進行實驗(選填“大顆?！被颉靶☆w?！?。(3)圖乙是某時刻溫度計的示數(shù)，溫度是______℃。(4)圖丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的海波熔化時溫度隨時間變化的圖像，圖像中的__________段(選填“AB”或“BC”)表示海波的熔化過程。海波在B點的內能__________C點的內能(選填“大于”“等于”或“小于”)。(5)由實驗可知，當海波的溫度處于48℃時，其狀態(tài)是_______。A.固態(tài)B.固液共存狀態(tài)C.可能固態(tài)、液態(tài)，也可能固液共存狀態(tài)【答案】(1)④②③⑤①(2)小顆粒(3)42(4)BC小于(5)C【解析】(1)酒精燈要使用外焰加熱，所以合理順序應先放好酒精燈，由其外焰高度確定鐵圈及石棉網(wǎng)的高度；將裝水的燒杯放到石棉網(wǎng)上，安裝裝有海波的試管，最后安裝溫度計，其合理的順序是：④②③⑤①。(2)實驗中宜選用小顆粒的海波，能使海波均勻受熱。(3)圖乙中溫度計的分度值是1℃，溫度計的示數(shù)是42℃。(4)從圖丙中可知，海波在熔化過程中溫度保持48℃不變，BC段表示海波的熔化過程。海波熔化過程中，吸收熱量，內能增大，所以海波在B點的內能小于C點的內能。(5)海波的熔點是48℃，所以48℃的海波可能是固態(tài)(達到熔點尚未熔化)，可能是液態(tài)(剛剛熔化結束)，也可能是固液混合態(tài)(熔化過程中)，故選C?！纠}2】(2020南京)如圖甲所示，用100g初溫為90℃的水做“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗。(1)加熱一段時間后，溫度計示數(shù)如圖乙所示，為______℃，這段時間內水吸收的熱量為______J；[c水=4.2×103J/(kg·℃)](2)繼續(xù)實驗，觀察到水剛開始沸騰，接下來的操作是：______(選填“繼續(xù)”或“停止”，下同)加熱，______記錄溫度計示數(shù)。分析數(shù)據(jù)，完成實驗。【答案】(1)952.1×103(2)繼續(xù)繼續(xù)【解析】(1)由圖乙可知，溫度計的分度值是1℃，溫度計的示數(shù)是95℃。這段時間內水吸收的熱量Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(95℃90℃)=2.1×103J(2)要探究水沸騰時溫度變化的特點，在觀察到水剛開始沸騰時，需要繼續(xù)對水加熱，并繼續(xù)記錄溫度計示數(shù)，分析數(shù)據(jù)?！纠}3】(2021南京模擬)某同學在做“探究不同物質的吸熱能力”的實驗時，使用相同的電加熱器給甲、乙兩種液體加熱，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：物質次數(shù)質量m/kg升高溫度△t/℃加熱的時間t/min甲10.110220.2104乙30.110140.2202(1)實驗中記錄加熱時間的目的是(2)分析第1、2次或第3、4次實驗數(shù)據(jù)，可以得出同種物質升高相同的溫度時，吸收的熱量的多少物質的有關．(3)分析第1、3次或第2、4次實驗數(shù)據(jù)，可以得出質量相等的不同物質，升高相同的溫度時，吸收的熱量(選填“相同”或“不同”)(4)分析第1、4次實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)加熱時間相同，單位質量的不同物質升高的溫度(選填“相同”或“不同”)．(5)由上述分析可以得出(選填“甲”或“乙”)物質的吸熱能力強．(6)該實驗采用的物理學研究方法是和．【答案】(1)在相同時間內產(chǎn)生的熱量相等；(2)質量；(3)不同；(4)相同；(5)甲；(6)轉換法；控制變量法．【解析】探究物質的吸熱性能大小時，必須控制物質吸收的熱量相等，因此實驗中選用了兩個相同的電加熱器；根據(jù)控制變量法的要求，分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗所控制的變量與實驗現(xiàn)象得出相應的結論；加熱相同時間，甲乙吸收的熱量相同，質量也相同，通過比較溫度變化來比較吸熱能力．吸收熱量的多少用加熱時間來表示，用到了轉換法，此實驗還用到了控制變量法．(1)實驗中用同樣的加熱器，放出的熱量才相同，物質吸收的熱量才會相同，故用同樣的加熱器的目的是在相同的時間里供給的熱量相同；(2)分析第1、2次或第3、4次實驗數(shù)據(jù)，可以得出的初步結論是：同種物質升高相同溫度時，吸收熱量的多少與物質的質量有關；(3)由表中第1、3次或第2、4次實驗數(shù)據(jù)可知，質量相同的甲和乙升高相同的溫度，吸收的熱量不相等；(4)分析第1、4次實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)加熱時間相同(2min)，單位質量(0.1kg)的不同物質升高的溫度相同(10℃)；(5)由表中第1、3次實驗數(shù)據(jù)可知，液體質量和升高的溫度相等而液體種類不同，甲液體的加熱時間比乙液體的加熱時間長，甲液體比乙液體吸收的熱量多，由此可得：甲的吸熱能力更強．(6)吸收熱量的多少用加熱時間來表示，用到了轉換法，此實驗還用到了控制變量法．臨門一腳預測練1.(2021山東東營模擬)圖甲是探究“水的沸騰”實驗裝置。(1)安裝實驗器材時，應按照(選填“自下而上”或“自上而下”)的順序進行。(2)A、B、C三種讀數(shù)方法正確的是(填字母代號)。(3)由圖乙可知，水的沸點是℃．水沸騰過程中不斷吸熱，溫度(選填“升高”、“降低”或“保持不變”)。(4)實驗器材中紙板的作用：、。(5)實驗結束后，移開酒精燈，發(fā)現(xiàn)燒杯內的水沒有立即停止沸騰，可能的原因是。【答案】(1)自下而上；(2)B；(3)98；保持不變；(4)減少熱量散失；防止熱水濺出傷人(防止水蒸氣遇冷液化成小水珠附在溫度計上影響讀數(shù))；(5)石棉網(wǎng)的溫度高于水的沸點，水能繼續(xù)吸熱?！窘馕觥?1)實驗器材的安裝遵循由左到右，自下而上的原則，首先確定點燃酒精燈的高度，再把鐵圈固定在酒精燈的外焰處，然后依次放燒杯紙板溫度計；(2)讀取溫度計示數(shù)時，視線應與溫度計內液面相平，故B正確；(3)水在沸騰過程中，雖然不斷吸熱，但溫度保持不變。由數(shù)據(jù)知，水在沸騰過程中溫度保持98℃不變，所以沸點是98℃。(4)使用中心有孔的紙板蓋住燒杯，可以減少熱量的散失，同時也可以防止熱水濺出傷人(防止水蒸氣遇冷液化成小水珠附在溫度計上影響讀數(shù))。(5)石棉網(wǎng)的溫度高于水的沸點，水繼續(xù)吸熱，故水沒有立即停止沸騰。2.(2021貴州黔東南二模)小明用如圖1所示的實驗裝置探究水沸騰的特點。(1)請指出圖1中的操作錯誤：。(2)如圖2是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的水溫度隨時間變化的圖線。由圖可知，水沸騰時的特點是：水繼續(xù)吸熱，溫度。(3)為說明水在沸騰過程中是否需要吸熱，應，觀察水是否繼續(xù)沸騰。(4)小明再次實驗時為節(jié)省加熱時間，減少了水的質量，請在圖2中畫出大致能體現(xiàn)這項措施的圖線?！敬鸢浮?1)溫度計的玻璃泡碰到容器壁；(2)不變；(3)停止加熱；(4)見解析圖。【解析】(1)由圖1可知，溫度計的玻璃泡碰到容器壁，會使測量結果不準確；(2)由圖2可知，水沸騰時，不斷吸收熱量，溫度保持不變；(3)水沸騰后，若撤去加熱源，則水不再吸收熱量，也就不能維持沸騰狀態(tài)，所以應停止加熱，觀察水是否能夠繼續(xù)沸騰；(4)發(fā)現(xiàn)從開始加熱到沸騰的這段時間過長；故為了縮短實驗的時間，可以采取的措施是：①減小水的質量；②提高水的初溫；原來是10min開始沸騰，當減小水的質量后，在10min之前就開始沸騰，如圖所示：3.(2020湖北荊門)科學探究是物理學科的重要組成部分。如下是“探究水沸騰時溫度變化的特點”的實驗。(1)圖甲是某小組同學組裝的實驗裝置，安裝溫度計時玻璃泡接觸到燒杯底部，此時應適當將______(選填“A處向上”或“B處向下”)進行調整；(2)實驗前，向燒杯中倒入熱水而不是冷水，這樣做是為了______；(3)圖乙、丙是朵朵同學在實驗中觀察到的兩種不同的實驗現(xiàn)象，其中圖______是水沸騰時的情況；(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出溫度隨時間變化的關系如圖丁所示。分析該圖除可知水的沸點外，還可知水沸騰時的特點是______?！敬鸢浮?1)A處向上(2)減少從加熱至沸騰的時間(3)乙(4)繼續(xù)吸熱，溫度不變【解析】(1)由于溫度計的玻璃泡碰到了燒杯底，需要將溫度計向上調整，即將A處向上調整。(2)實驗前，向燒杯中倒入熱水而不是冷水，這樣可以提高水的初溫，縮短加熱至沸騰所用的時間。(3)水在沸騰前，氣泡從下往上逐漸變小，沸騰時，氣泡從下往上逐漸變大，圖乙是沸騰時的情況。(4)由圖可知，水在沸騰過程中，繼續(xù)吸熱，溫度不變。4.(2020蘇州)小明分別采用圖甲、乙所示的實驗裝置探究燭蠟、冰的熔化特點。(1)組裝甲裝置時，A、B兩部件中應先固定部件；探究時采用“水浴法”而不直接用酒精燈加熱除了能減緩升溫速度，還能使試管；(2)圖乙中溫度計的示數(shù)為℃；(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出兩者溫度隨時間變化的圖象(如圖丙)，其中蠟燭的圖象是圖(①/②)；圖①中bc段對應的時間內，試管里物質的內能(變大/變小/不變)?！敬鸢浮?1)B；受熱均勻；(2)﹣4；(3)②；變大?！窘馕觥?1)在實驗中需要用酒精燈的外焰加熱，所以應先確定鐵圈的高度，即先固定B；在調節(jié)過程中，要點燃酒精燈；水浴法能使物質均勻受熱，減緩升溫的速度；(2)由圖可知，溫度計的分度值為1℃，溫度在0℃以下，示數(shù)為﹣4℃；(3)由圖可知，圖①中的物質在熔化時溫度不變，為晶體，即為冰；圖②中的物質吸熱，溫度一直升高，沒有固定的熔點，為非晶體，即是蠟燭；圖①中bc段對應的時間內，試管里冰吸收熱量，內能變大。5.(2020甘肅天水)在研究”不同物質的溫度變化與吸熱關系”實驗中，取質量和初溫都相同的甲乙兩種液體，分別裝入相同燒杯中，用相同的加熱器加熱，如圖A所示。(1)圖B為某時刻的溫度，其示數(shù)為℃。(2)分析圖C可知，吸收相同熱量，液體升溫更高；液體更適合作汽車發(fā)動機的冷卻液。(3)若甲、乙液體從圖C所示的初溫分別升高到40℃和35℃，吸收熱量之比為2：1，則甲、乙液體的比熱容之比為?！敬鸢浮?1)39；(2)乙；甲；(3)3：2?！窘馕觥?1)圖B中，溫度計分度值為1℃，示數(shù)為39℃；(2)分析圖C可知，吸收相同熱量，即加熱相同時間，如下所示，乙液體升溫更高；根據(jù)比較吸熱能力的第2種方法，甲的吸熱能力強，比熱容大，根據(jù)Q＝cm△t，相同的質量甲乙兩種物質，升高相同的溫度，甲吸熱多，冷卻效果好，甲液體更適合作汽車發(fā)動機的冷卻液；(3)若甲、乙液體從圖C所示的初溫分別升高到40℃和35℃，升高的溫度分別為：20℃和15℃，吸收熱量之比為2：1，根據(jù)c＝，則甲、乙液體的比熱容之比為：＝×＝×＝3：2。【點評】本題比較不同物質的吸熱能力，考查控制變量法、轉換法的應用和比較吸熱能力的方法，為熱學中的重要實驗。6.(2021云南三模)小明和小華分別利用圖甲所示的相同裝置探究水沸騰時溫度變化的特點．當水溫接近90℃時每隔0.5min記錄一次溫度，并繪制出如圖乙所示的水溫與時間關系的圖像．(1)小明對甲圖的溫度計測水溫的實驗操作過程，其中正確的是()DDCBAACD(2)實驗時，當看到水中有大量氣泡不斷上升、變大或，到水面破裂開來，里面的水蒸氣散發(fā)到空氣中，就表明水沸騰了．(3)分析圖乙可知，小華將水加熱至沸騰的時間明顯較長，最有可能的原因是．(4)小明在第9分鐘撤掉酒精燈后，發(fā)現(xiàn)有一段時間水溫依然保持不變．如圖乙所示，這段時間內燒杯底部的溫度高于杯內水的溫度，原因是水沸騰時溫度保持不變，且需要____熱量．(5)為了縮短加熱時間，可以采取在燒杯上面加蓋，加火等措施，燒杯上面加紙板蓋的目的就是．【答案】(1)C(3)小華所用水的質量大(4)吸收．(5)減少散熱?！窘馕觥?1)用溫度計測液體溫度時，溫度計不要貼近容器壁；溫度計要插入液體里；視線要和測溫物質上表面相平。圖C正確。(2)氣泡不斷上升，受到壓強減小，氣泡變大。(3)水多，質量大。(4)只要水沸騰沒說明水就在吸熱。(5)燒杯上面加紙板蓋的目的就是減少散熱．7.(2020遼寧盤錦)在“探究固體熔化時溫度變化規(guī)律”的實驗中。(1)按圖甲所示的實驗裝置組裝器材，最后應調整______(填“酒精燈”或“溫度計”)的位置；(2)加熱一段時間后，發(fā)現(xiàn)試管中不斷有液態(tài)物質出現(xiàn)，同時溫度計示數(shù)保持不變，從而確定該物質是______(填“晶體”或“非晶體”)；(3)該物質全部熔化后繼續(xù)加熱，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出熔化后溫度計示數(shù)隨時間變化的圖象，如圖乙所示，若實驗在標準大氣壓下進行，分析圖象可知，試管中的物質______(填“能”或“不能”)沸騰；(4)另一小組在利用相同的器材進行這一實驗時，觀察到該物質熔化時溫度計示數(shù)緩慢上升，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是______(填序號)。①燒杯中的水過多②對試管內物質不斷攪拌③溫度計的玻璃泡碰到了試管壁【答案】(1)溫度計