2021年中考物理重点、难点专题练习专练：23热学实验探究（学生版+解析版）

专项六实验探究

重难点23热学实验探究

【知识梳理】

一、探究固体(晶体)的熔化规律

1.常见实验装置图

2.常考点

(1)实验装置的顺序：先下后上。

(2)加热方法：水浴法(目的是使固体受热均匀)

(3)温度计的读数。

(4)熔化图像的绘制与分析。

(5)固体是细小的颗粒好，还是大块的好：细小的颗粒好，这样便于测温和受热均匀。

(6)熔化过程不明显的原因分析：固体质量太小或者加热功率过大。

(7)晶体熔化的特点：只吸热，不升温。

二、液体(主要是水)的沸腾规律探究

1.常见实验装置

2.常考点

（1）绘制沸腾时的图像或者对图像进行分析。

（2）加快水沸腾的方法：减少水的质量；加盖；加大火力等。

（3）气泡大小的变化：沸腾前，由大到小；沸腾时，由小到大。

（4）装置组装顺序：由下到上。

（5）水的沸点低于100℃的原因分析：此地气压低于一个标准大气压。

（6）液体沸腾的特点：只吸热，不升温。

三、探究物质吸热能力与物质种类的关系

1.常见实验装置图

2.常考点

（1）实验方法：控制变量法和转换法（将物质吸热的多少转化为加热时间的长短）。

（2）对结果的比较与分析：初温相同，吸收相同的热量（加热相等的时间），比较末温的高

低，末温高的，比热容小：吸收相同的热量（加热相等的时间），比较温度的改变量，改变

量越大的，比热容小。

（3）水和煤油需要取等质量（控制变量），不能取等体积。

（4）在探究比热容的实验中，取“等体积”的水与煤油。

【易混淆点】

1.实验装置的组装顺序颠倒。

2.液体沸腾前后气泡大小的变化分析。

3.温度计读数错误。

4.对图像中每段的含义、所处物态分析混乱。

5.晶体处于熔点温度时，三种状态：固态、液态、固液共存均有可能。

【典例分析】

【例1】（2020青岛16）探究固体熔化时温度的变化规律：

如图甲所示，用“水浴法”给试管中某固态物质加热，得到该物质温度随时间变化的图象如

图乙所示。

（1）采用“水浴法”加热的优点是。

（2）由图象可知，该固体是______（选填“晶体”或“非晶体”），图象中的_______（选填“AB”

“BC”或“CD”）段表示它的熔化过程，该物质在AB段的比热容______（选填“大于”“等

于”或“小于”）CD段的比热容。

【思路小结】注意对熔化图像每一段的含义与物态进行细致分析：温度不变，但在吸热的一

端（与时间轴平行）是熔化过程，处于“固液共存”状态。对应的温度值，为熔点。低于熔

点的直线部分，是固体受热升温的过程；高于熔点的一段，是液体吸热升温的过程。

【例2】（2020福建28）图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。

（1）组装实验装置时，应当先调整图甲中（选填"A"或"B”）的高度。

（2）某小组用相同的装置先后做了两次实验，绘制出如图乙所示的a、b两条图线。由图可

知：实验中水的沸点为℃;沸腾过程中水的温度保持;若两次实验

所用水的质量分别为nu、mb,贝nib（选填”>"=”或）

（3）撤去酒精灯后，水很快停止沸腾，说明水在沸腾过程中需要持续。

（4）各实验小组发现，水沸腾时的温度均低于100℃。那么，水的沸点可能与有关。

【思路小结】（见常考点）

【真题操练】

1.（2020岳阳19）图甲是小明探究“固体熔化过程的规律”实验装置图。

(1)实验中通过烧杯中的水对试管加热，目的是______:

(2)每隔Imin记录一次物质的温度及状态，作出如图乙所示的温度随时间变化规律的图像,

由图乙可知该物质是(选填“晶体”或“非晶体”)：

(3)比较图乙中的AB段与CD段可知，物质AB段的比热容(选填“大于”、“小于”

或“等于")CD段的比热容。

2.(2020武汉16)图甲是探究海波熔化时温度变化规律的实验装置，图乙是根据实验数据绘制

的温度随时间变化的图象。

(1)该物质熔点是一℃；

(2)从图象中发现海波熔化时间过短，下列措施中，一定不能延长海波熔化时间的是

(填序号)；

①增加试管中海波的质量②增加烧杯中水的质量

③降低烧杯中水的初温④撤掉酒精灯或用“小火”加热

(3)夏天，我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加入适量冰块，而不是直接加入与冰块质

量相等的冷水。一方面是因为冰块的更低，另一方面是因为冰块熔化成水的过程中

热量，从而使饮料的温度下降得更多。

3.(2020淮安20)20.(6分)在“观察水的沸腾”实验中，当温度上升到88℃后，每隔

Imin读一次温度计的示数，直到水沸腾一段时间后停止读数，测得的实验数据如下表所示：

时间t/min012345678

温度t/℃8890949698989898

（1）2min时温度计的示数如图甲所示，此时温度计的示数是°C。

（2）根据表格中的数据，在如图乙的方格纸上画出水的温度T随时间变化的图象。

（3）在5min到8min时间内，要用酒精灯持续加热保持水沸，撤去酒精灯后水很快停止沸

腾，这说明水沸腾时需要热量。

（4）从图象可以看出：实验中水的沸点是七,水在沸腾过程中温度。

4.（2020衡阳23）小李同学为进一步探究液体沸腾规律，设计了如图所示的实验装置。烧

杯与试管内分别装入适量的水，甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度。

（1）安装该实验装置的顺序是（选填“自上而下”或“自下而上”）。

（2）点燃酒精灯时，打开灯帽，可闻到淡淡的酒精味，这是现象，说明液态酒精发

生_______（填物态变化名称）。

（3）当甲温度计的示数达到99℃时，烧杯中的水开始沸腾，说明当时大气压可能（选

填“高于”、“低于”或“等于"）1标准大气压。

（4）当乙温度计示数达到99℃后，示数保持不变，但试管中的水始终没有沸腾，其原因

是。

（5）当小李同学在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明加入食

盐后水的沸点（选填“升高”、“降低”或“不变”）。

一昼L

5.（2020黔东南州⑺如图所示是探究“水的沸腾”的实验装置。当水温上升到90℃时，每隔

Imin记录一次温度计的示数，直到水沸腾5min后停止记录：

⑼/tns

（1）图甲中温度计读数是℃,图乙中，表示水在沸腾时的现象是其中的_____图（选

填"A"或"B”）；

(2)根据实验数据，作出了水的温度随时间变化的图像，如图丙所示，由图像可知，在当时

条件下，水的沸点是℃;

(3)水在沸腾过程中的特点：

(4)水沸腾时，杯口附近出现大量“白气”，“白气”是水蒸气遇冷形成的。

6.(2020德州21)如图甲所示，是小蕊同学探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。

(1)图甲的实验装置，安装时应按照(选填“由上到下”或“由下到上”)的顺

序；实验中除了图甲的器材之外，还需要的测量工具是。

(2)图甲装置中硬纸板的主要作用是,

(3)小蕊用质量为mi的水做实验，根据记录的实验数据，绘出图乙中的a图线，由a图象

可知：水沸腾时吸收热量，温度。

(4)若换用初温相同的质量为m2(m2>mi)的水做实验，得到的图线是图乙中的o

(选填“b”“c”或“d”)

7.(2020随州15)如图甲是a实验小组“探究水的沸腾”实验装置实验过程中他们绘制出了水

温随时间的变化图像，如图乙所示。

(1)实验中，他们发现温度计上部出现许多小水珠，这些小水珠是形成的；

(2)水沸腾后撤去酒精灯，水能继续沸腾一小段时间，其原因是；

(3)b实验小组用完全相同的装置做此实验，水的初温相同，但烧杯中水比a小组的少，请在

图乙中大致画出b小组根据记录的数据绘制的水温随时间变化的图像。

8.（2020绥化25）利用图中的装置探究水和煤油的吸热情况。在两个相同的烧瓶中分别接入电

阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油，分别插入温度计。

（1）装置中电阻丝的阻值应______（填“相等”或“不相等”），实验中用_____来反映液体

吸收热量的多少。按照下表中的数据，请计算出煤油的比热容是—J/（kg-℃）；

液体质量/g初温/℃加热时间/min末温/℃

煤油150201050

水150201035

（2）夏天，海边昼夜温差变化小，这是因为水的______大；

（3）在烧瓶中重新填装质量和初温都相同的煤油，接入阻值不同的电阻丝，此装置就可以探

究电流通过导体产生的热量与______的关系。

9.（2019南充）如图甲是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置：

（1）两个相同的烧杯中装有相同且初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它

们加热。

（2）根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（见图乙）。由图乙

可知，杯中的水和煤油，升高相同的温度时，吸收的热量___________（填“相同”或“不相同”）,

计算出煤油的比热容是___________J/（kg・℃）。［c水=4.2x103〃（kg.℃）］

专项六实验探究

重难点23热学实验探究

【知识梳理】

一、探究固体(晶体)的熔化规律

1.常见实验装置图

2.常考点

(1)实验装置的顺序：先下后上。

(2)加热方法：水浴法(目的是使固体受热均匀)

(3)温度计的读数。

(4)熔化图像的绘制与分析。

(5)固体是细小的颗粒好，还是大块的好：细小的颗粒好，这样便于测温和受热均匀。

(6)熔化过程不明显的原因分析：固体质量太小或者加热功率过大。

(8)晶体熔化的特点：只吸热，不升温。

二、液体(主要是水)的沸腾规律探究

2.常考点

（1）绘制沸腾时的图像或者对图像进行分析。

（2）加快水沸腾的方法：减少水的质量；加盖；加大火力等。

（3）气泡大小的变化：沸腾前，由大到小；沸腾时，由小到大。

（4）装置组装顺序：由下到上。

（5）水的沸点低于100℃的原因分析：此地气压低于一个标准大气压。

（6）液体沸腾的特点：只吸热，不升温。

三、探究物质吸热能力与物质种类的关系

2.常见实验装置图

2.常考点

（1）实验方法：控制变量法和转换法（将物质吸热的多少转化为加热时间的长短）。

（2）对结果的比较与分析：初温相同，吸收相同的热量（加热相等的时间），比较末温的高

低，末温高的，比热容小：吸收相同的热量（加热相等的时间），比较温度的改变量，改变

量越大的，比热容小。

（3）水和煤油需要取等质量（控制变量），不能取等体积。

（4）在探究比热容的实验中，取“等体积”的水与煤油。

【易混淆点】

6.实验装置的组装顺序颠倒。

7.液体沸腾前后气泡大小的变化分析。

8.温度计读数错误。

9.对图像中每段的含义、所处物态分析混乱。

10.晶体处于熔点温度时，三种状态：固态、液态、固液共存均有可能。

【典例分析】

【例1】（2020青岛16）探究固体熔化时温度的变化规律：

如图甲所示，用“水浴法”给试管中某固态物质加热，得到该物质温度随时间变化的图象如

图乙所示。

（1）采用“水浴法”加热的优点是。

（2）由图象可知，该固体是（选填“晶体”或“非晶体”）,图象中的（选填

“AB”“BC”或“CD”）段表示它的熔化过程，该物质在AB段的比热容______（选填“大

于”“等于”或“小于”）CD段的比热容。

【答案】（1）使固态可以均匀受热且固态缓慢吸热，容易观察实现现象

⑵晶体BC小于

【分析】（1）水沸腌时温度不变，且完全包围试管，好处为：使固态可以均匀受热且固态缓

慢吸热，容易观察实现现象。

（2）BC段固体吸热，温度不变，为熔化过程，所以固体是晶体。等时间内，AB段温度升得更

快，所以AB段的比热容小于CD段。

【思路小结】注意对熔化图像每一段的含义与物态进行细致分析：温度不变，但在吸热的一

端（与时间轴平行）是熔化过程，处于“固液共存”状态。对应的温度值，为熔点。低于熔

点的直线部分，是固体受热升温的过程；高于熔点的一段，是液体吸热升温的过程。

【例2】（2020福建28）图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。

（1）组装实验装置时，应当先调整图甲中（选填"A"或"B”）的高度。

（2）某小组用相同的装置先后做了两次实验，绘制出如图乙所示的a、b两条图线。由图可

知：实验中水的沸点为℃；沸腾过程中水的温度保持；若两次实验

所用水的质量分别为谓、ms则nib（选填“>"=”或）

（3）撤去酒精灯后，水很快停止沸腾，说明水在沸腾过程中需要持续。

（4）各实验小组发现，水沸腾时的温度均低于100℃。那么，水的沸点可能与有关。

【答案】（1）B（2）98不变<（3）吸热（4）气压（或水的纯度、海拔高度）

【分析】（1）在实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以应先确定铁圈的高度；图中温度计

的玻璃泡未全部浸没在被测液体中，会使测量结果不准确。

（2）根据内图可知，水的沸点为98℃；水沸腾时的特点：继续吸热，温度不变；由图乙知

a的初温和b的初温一样高，a比b晚沸腾，说明b吸收的热量更多，根据Q=cmZ\t知，说

明b的质量大。

（3）撤去酒精灯后，同学们发现水很快停止沸腾，说明水在沸腾过程中需要不断吸热。

（4）液体的沸点与气压有关，气压越低，沸点越低。在实验时沸点低于100℃,可能是因

为当时气压低于标准大气压的缘故。

【思路小结】（见常考点）

【真题操练】

1.（2020岳阳19）图甲是小明探究“固体熔化过程的规律”实验装置图。

（1）实验中通过烧杯中的水对试管加热，目的是______;

（2）每隔Imin记录一次物质的温度及状态，作出如图乙所示的温度随时间变化规律的图像,

由图乙可知该物质是______（选填“晶体”或“非晶体”）；

（3）比较图乙中的AB段与CD段可知，物质AB段的比热容______（选填“大于”、“小于”

或“等于"）CD段的比热容。

【答案】（1）使物质受热均匀（2）晶体（3）小于

【解析】（1）将装有固体的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法加热时，使物质受

热均匀，从而固体的温度变化比较慢，便于记录实验温度。

（2）由图乙可知，该物质在熔化过程中温度保持不变，所以该物质是晶体。

（3）由图象可知，根据公式Q“kcmAt可知，物质的质量相同，AB、CD段升高相同的温度，

AB段需要吸热2min,CD段需要吸热4min,AB段吸收的热量小于CD段吸收的热量，可以得

到AB段的比热容小于在CI）段的比热容。

2.(2020武汉16)图甲是探究海波熔化时温度变化规律的实验装置，图乙是根据实验数据绘制

的温度随时间变化的图象。

(1)该物质熔点是℃；

(2)从图象中发现海波熔化时间过短，下列措施中，一定不能延长海波熔化时间的是

(填序号)；

①增加试管中海波的质量②增加烧杯中水的质量

③降低烧杯中水的初温④撤掉酒精灯或用“小火”加热

(3)夏天，我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加入适量冰块，而不是直接加入与冰块质

量相等的冷水。一方面是因为冰块的更低，另一方面是因为冰块熔化成水的过程中

—热量，从而使饮料的温度下降得更多。

【答案】(1)48(2)③(3)温度吸收

【解析】(1)由图乙知：该物质的熔点为48℃。

(2)①可以增加海波的质量，可以延长海波熔化的时间，①错。

②增加水的质量，在吸收相同的热量时，水的温度上升得较缓，从而延长海波熔化的时间，

②错。

③降低烧杯中水的初温，只能使加热的时间延长，不能延长海波熔化的时间，③正确。

④撤去酒精灯或用小火加热，可以减少水吸收的热量，从而使的温度上升得较缓，可以延长

海波的熔化时间，④错。选③。

(3)夏天，我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加入适量冰块，而不是直接加入与冰块质

量相等的冷水。一方面是因为冰块的温度更低，另一方面是因为冰块熔化成水的过程中吸收

热量，从而使饮料的温度下降得更多。

3.(2020淮安20)20.(6分)在“观察水的沸腾”实验中，当温度上升到88℃后，每隔

Imin读一次温度计的示数，直到水沸腾一段时间后停止读数，测得的实验数据如下表所示：

(2)根据表格中的数据，在如图乙的方格纸上画出水的温度T随时间变化的图象。

(3)在5min到8min时间内，要用酒精灯持续加热保持水沸，撤去酒精灯后水很快停止沸

腾，这说明水沸腾时需要热量.

(4)从图象可以看出：实验中水的沸点是—七,水在沸腾过程中温度

【答案】(1)92

【解析】(1)温度计的分度值为1℃,且液柱在零刻度线的上方，因此该温度计的示数是92℃。

(2)根据表格中的数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如答案图所示。

(3)当撤去酒精灯后，水很快停止了沸腾，这说明水在沸腾过程中要不断吸热。

(4)由记录的数据可见，水的温度升高到98℃后，就不再变化了，因此此时水的沸点是98℃,

并且在沸腾过程中，保持这个温度不变。

4.(2020衡阳23)小李同学为进一步探究液体沸腾规律，设计了如图所示的实验装置。烧

杯与试管内分别装入适量的水，甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度。

(1)安装该实验装置的顺序是(选填“自上而下”或“自下而上”)。

(2)点燃酒精灯时，打开灯帽，可闻到淡淡的酒精味，这是现象，说明液态酒精发

生_______（填物态变化名称）。

（3）当甲温度计的示数达到99℃时，烧杯中的水开始沸腾，说明当时大气压可能（选

填“高于”、“低于”或“等于"）1标准大气压。

（4）当乙温度计示数达到990c后，示数保持不变，但试管中的水始终没有沸腾，其原因

是0

（5）当小李同学在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明加入食

盐后水的沸点（选填“升高”、“降低”或“不变叽

【答案】（1）自下而上（2）扩散汽化（3）低于（4）试管的水达到沸点后不能继续吸

（5）升高

【解析】（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；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，所以放好烧杯后，再调节温度计的高

度；故安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行。

（2）打开酒精灯帽，可闻到淡淡的酒精味，是酒精分子不停地做无规则运动扩散到空气中；

液态酒精中分子进入空气中变为气态，这个过程是汽化。

（3）水的沸点跟气压有关，实验中测出的水的沸点小于100℃,说明当时的大气压低于1

个标准大气压。

（4）当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后，烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热，能够

沸腾。由于温度相同，试管中的水无法从烧杯的水中继续吸热，因此试管中的水最终不会沸

腾。

（5）在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明烧杯中水的沸点高

于99C,即加入食盐后，水的沸点升高。

5.（2020黔东南州17）如图所示是探究“水的沸腾”的实验装置。当水温上升到90℃时，每隔

Imin记录一次温度计的示数，直到水沸腾5min后停止记录：

(1)图甲中温度计读数是℃,图乙中，表示水在沸腾时的现象是其中的_____图(选

填“A”或"B”)；

(2)根据实验数据，作出了水的温度随时间变化的图像，如图丙所示，由图像可知，在当时

条件下，水的沸点是℃;

(3)水在沸腾过程中的特点；

(4)水沸腾时，杯口附近出现大量“白气”，“白气”是水蒸气遇冷形成的。

【答案】(1)96A(2)98(3).继续吸热，温度不变(4)液化

【解析】(1)由图甲知：温度计的分度值为1℃,所以其示数为96℃。由图乙知：A中气泡

在上升过程中逐渐增大，是沸腾时的现象，A正确；B中气泡在上升过程中体积逐渐减小，

是沸腾前的现象，B错。选A。

(2)由图丙可知，水在沸腾过程中温度保持98℃不变，所以水的沸点为98℃。

(3)由图像可知水在沸腾过程中，需要继续吸热，但温度保持不变。

(4)杯口附近出现大量的“白气”是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠组成的。

6.(2020德州21)如图甲所示，是小蕊同学探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。

(1)图甲的实验装置，安装时应按照(选填“由上到下”或“由下到上”)的

顺序；实验中除了图甲的器材之外，还需要的测量工具是。

(2)图甲装置中硬纸板的主要作用是。

(3)小蕊用质量为mi的水做实验，根据记录的实验数据，绘出图乙中的a图线，由a图象

可知：水沸腾时吸收热量，温度o

（4）若换用初温相同的质量为m2（m2>mi）的水做实验，得到的图线是图乙中的。

（选填“b”“c”或“d”）

【答案】（1）由下到上秒表（2）减少热量散失，缩短实验时间（3）不变（4）c

【解析】（1）在该实验中，先安装下面器材.，再安装上面器材，便于调节器材间的距离，且

便于利用酒精灯的外焰加热：实验过程中需要测量加热时间，因此需要用到秒表。

（2）在烧杯上覆盖的中心有孔的硬纸板的主要作用是减少热量散失，缩短实验时间。

（3）由图象可知：水沸腾时的特点是吸收热量，温度不变。

（4）改变水的质量，水的沸点不变，只改变加热的时间，得到的图象可能是图乙中的c。

7.（2020随州15）如图甲是a实验小组“探究水的沸腾”实验装置实验过程中他们绘制出了水

温随时间的变化图像，如图乙所示。

（1）实验中，他们发现温度计上部出现许多小水珠，这些小水珠是一形成的；

（2）水沸腾后撤去酒精灯，水能继续沸腾一小段时间，其原因是______；

（3）b实验小组用完全相同的装置做此实验，水的初温相同，但烧杯中水比a小组的少，请在

图乙中大致画出b小组根据记录的数据绘制的水温随时间变化的图像。

【答案】（1）水蒸气液化（2）石棉网的温度高于水的沸点，水还会继续吸热

（3）

【解析】（1）温度计上部出现许多小水珠，是由于水蒸气液化形成的。

（2）水沸腾后撤去酒精灯，水能继续沸腾小段时间，是由于石棉网的温度高于水的沸点,

水还会继续吸热。

(3)b实验小组用完全相同的装置做此实验，水的初温相同，但烧杯中水比a小组的少，b实

验小组烧杯中的水到达沸腾所吸热的时间应比a小组的短，见答案图所示。

8.(2020绥化25)利用图中的装置探究水和煤油的吸热情况。在两个相同的烧瓶中分别接入电

阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油，分别插入温度计。

汨八、专噬磁

(1)装置中电阻丝的阻值应______(填“相等”或“不相等”)，实验中用______来反映液体

吸收热量的多少。按照下表中的数据，请计算出煤油的比热容是J/(kg-℃)；

液体质量/g初温/'C加热时间/min末温/℃

煤油1502010