专题02 热学实验（原卷版）

专题02热学实验【实验攻略】备战2024年中考物理高频热点实验解读与突破实验序号实验名称实验要求星级指标1自制温度计演示2正确使用温度计演示3固体熔化是温度的变化规律分组探究☆☆☆☆4汽化演示5水沸腾时温度变化规律分组探究☆☆☆☆6液化实验演示7碘的升华和凝华演示8二氧化氮气体扩散实验演示9比较不同物质的吸热能力分组探究☆☆☆☆10水沸腾后会出现什么现象演示11汽油机和柴油机的工作原理演示12分子间的引力演示13改变物体的内能演示实验一：固体熔化时温度的变化规律【实验目的】探究固体熔化时温度的变化规律【实验材料】海波或萘、试管、温度计、铁架台、石棉网、酒精灯、秒表【实验步骤】1.将海波或萘装入试管中，将试管固定在铁架台上，试管中插入温度计，温度计的玻璃泡要与海波或萘充分接触。2.用酒精灯对试管进行加热，观察海波或萘的状态变化，并记录温度计的示数。3.每隔一段时间记录一次温度计的示数，直到海波或萘完全熔化。【实验现象】1.在加热过程中，海波或萘会逐渐变软、变稀，最终完全熔化。2.在熔化过程中，温度计的示数会先升高，当海波或萘达到熔点时，温度保持不变，直到完全熔化后，温度才会继续升高。【实验结论】固体在熔化过程中，温度会先升高，当达到熔点时，温度保持不变，直到完全熔化后，温度才会继续升高。【注意事项】1.实验中要使用合适的温度计，温度计的玻璃泡要与海波和石蜡充分接触，但不能碰到试管壁和试管底。2.加热时要使用酒精灯的外焰，且要缓慢加热，以保证海波和石蜡受热均匀。3.实验过程中要注意观察海波和石蜡的状态变化，并及时记录温度计的示数。4.实验结束后，要及时熄灭酒精灯，整理实验器材。【典例1】小华做“探究固体熔化时温度的变化规律”实验，所用的实验装置如图甲所示。

（1）小华在实验中应先固定（选填“石棉网”或“温度计”）的高度；（2）小华应选择颗粒（选填“较大”或“较小”）的固体进行实验。实验中，用水浴法加热固体的目的是；（3）在实验过程中，某时刻温度计的示数如图乙所示，此时温度计的读数为℃；（4）小华根据实验数据画出该固体熔化时温度随时间变化的图像如图丙所示，分析图像可知，该物质是晶体，判断的依据是，该物质熔化时间是min；（5）依据实验绘制的图像，你推测：不改变现有装置，一直加热下去，当烧杯中的水沸腾时，试管中的液体（选填“会”或“不会”）沸腾。【典例2】小枫杨用图甲所示的装置对冰加热，根据实验记录绘制了冰熔化时温度随时间变化的图像如图乙。（1）该实验装置应按的顺序组装；（2）冰熔化时的特点是：；（3）小枫杨发现图像前5min和后10min图像的倾斜程度不同，你觉得原因是；（4）0℃的冰变成0℃的水，物体的内能将（选填“变大”“变小”“不变”），原因是；（5）小枫杨做完冰熔化的实验，突发奇想，想用此装置继续探究“试管内的水沸腾时的特点”这种想法可行吗？请说明理由：。

实验二：水沸腾时温度的变化规律【实验目的】探究水沸腾时温度的变化规律【实验材料】铁架台、石棉网、酒精灯、火柴、温度计、装有适量水的烧杯、中心有孔的纸板【实验步骤】1.将实验装置组装好，石棉网放在铁架台上，装有水的烧杯放在石棉网上，纸板盖在烧杯上，温度计穿过纸板插入水中。2.用酒精灯对烧杯加热，观察水的状态变化和温度计的示数变化。3.当水温达到90°C左右时，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾后2-3min。【实验现象】1.在加热过程中，水的温度逐渐升高，当达到沸点时，水开始沸腾。2.在沸腾过程中，水的温度保持不变。【实验结论】水在沸腾过程中，持续吸热，温度保持不变。【典例3】小华同学利用如图所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验：（1）如图甲所示，组装实验装置时，放石棉网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置非常重要，实验时，应当先调整固定的位置（选填“铁圈”或“铁夹”）；（2）当水温升到90℃时，每隔0.5min记录一次温度计的示数，部分数据如下表。请将表格中空格内容填写完整；01234温度/℃909294969899999999（3）图乙中（选填“a”或“b”）是水沸腾时的情景；（4）为了说明水沸腾过程中是否需要吸热，应，观察水是否继续沸腾。（5）探究结束后，有一个学习小组绘制了如图丙所示的水的温度与时间的关系曲线，请你指出其中的错误线段并说明原因。【典例4】在做“探究水的沸腾”实验中：（1）实验装置如图甲所示，实验中除了需要温度计外，还需要的测量工具是；时间/min0123456789水温/℃92939595969798999999（2）图甲中A、B、C三种读温度计示数的方式正确的是；（3）根据表格中的实验数据，在图乙中画出水的温度随时间变化的图象（先描点后连线）；（4）如果将酒精灯移走，很快水就停止沸腾，说明水沸腾的条件是、；（5）为了减少从开始加热到沸腾的时间，可以采取的措施是（写一条即可）；（6）如果给一定质量的水加热至沸腾，其温度与时间的关系如图丙中图线a所示，若增加了水的质量，其温度与时间的关系图线应为；（7）某实验小组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丁中的a、b所示，则图是水沸腾前的情况。实验三：比较不同物质的吸热能力【实验目的】比较不同物质的吸热能力【实验材料】两个相同的烧杯、两支相同的温度计、天平、水、食用油、石棉网、酒精灯、铁架台、火柴【实验步骤】1.用天平分别称取质量相等的水和食用油，倒入两个相同的烧杯中。2.将两个烧杯分别放在石棉网上，用酒精灯对石棉网加热，观察水和食用油的状态变化和温度计的示数变化。3.记录加热时间和温度变化，比较两种物质的吸热能力。【实验现象】1.在加热过程中，水和食用油的温度都会升高。2.水的升温速度比食用油慢，但最终达到的温度比食用油高。【实验结论】不同物质的吸热能力不同，水的吸热能力比食用油强。【注意事项】1.实验中要使用相同的烧杯和温度计，以保证实验的准确性。2.加热时要使用石棉网，以保证受热均匀。3.实验中要记录加热时间和温度变化，以便比较两种物质的吸热能力。【典例5】某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置。（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是。A．采用完全相同的加热方式B．酒精灯里所加酒精量相同C．取相同质量的水和另一种液体D．盛放水和另一种液体的容器相同（2）加热相同时间的目的是使两种液体。开始实验时两种液体初温相同，实验中某时刻水开始沸腾，而同时刻另一种液体并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高得多。请你就此实验现象进行分析，另一种液体的吸热本领比水（选填“强”或“弱”）。【典例6】小明同学用如图甲中的装置给质量都为100g和初温都为70℃的水和煤油加热（加热装置完全相同，实验过程忽略热散失），图乙是根据实验过程记录的数据作出的两种液体的温度随时间变化的图像。（1）实验过程中通过（选填“升高温度”或“加热时间”）来反映物质吸收热量的多少，这种实验方法是法；（2）实验时的大气压1个标准大气压（选填“大于”、“小于”或“等于”），分析图像可知，的吸热能力更强，若要使水和煤油在相同时间升高相同的温度，应减少的质量（以上两空均选填“水”或“煤油”）；（3）已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），则煤油的比热容是J/（kg·℃）。通过观察图像，分析水在第3分钟到第4分钟沸腾过程中吸收的热量是J。1．在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中，装置如图甲。将温度计插入试管后，待温度升至50℃时开始每隔1min记录一次温度。根据记录的数据，画出如图乙的该物质温度随时间变化的图像。（1）组装实验器材时，应该按照（填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装；实验中采取水浴法对试管中的物质加热，这种加热方法的好处是使试管中的物质；图乙中温度计示数为℃；（2）该物质是（填“晶体”或“非晶体”）。图丙中物质在B点的内能（填“大于”“小于”或“等于”）D点的内能；（3）比较图丙中的AB段与DE段，它们倾斜程度不同，原因是该物质在两种物态下不同。2．如图甲所示，两名同学分别用完全相同的装置探究“水沸腾时温度变化特点”，绘制了a、b两杯水温度随时间变化图象（如图乙）。（1）实验时烧杯上覆盖硬纸板的目的是，以便缩短加热时间；（2）实验过程中，当看到烧杯中出现如图1所示情况时，表明水（选填“没有”或“已经”）沸腾，此时温度计的示数为℃，杯内气压（选填“高于”、“低于”或“等于”）标准大气压；（3）a、b两杯水加热至沸腾所需时间不同的原因可能是；（4）在水沸腾后撤去酒精灯，发现有一段时间水温依然保持不变，这段时间内烧杯底部的温度（选填“高于”、“等于”或“低于”）杯内水的温度。3．探究水沸腾前后温度变化的特点，所用器材有铁架台、烧瓶、温度计、秒表、石棉网等。（1）在安装如图甲的装置时，要保证用酒精灯的外焰加热，应先固定（填“a”“b”或“c”）的位置；（2）通过实验数据可得：水沸腾时，温度；（3）实验完成后熄灭酒精灯，将烧瓶从铁架台上取下。拿橡皮塞塞紧瓶口，用冷水喷烧瓶底（如图乙），里面的水沸腾。4．如图甲所示是“探究固体物质熔化”实验，在烧杯中预先装有温水，再把装有固体的试管放在烧杯的温水中加热。（1）这种方法加热好处是：既能使试管内的固体在加热过程中受热均匀，又能使试管内的固体温度升高（选填“加快”或“减慢”），便于记录温度；（2）实验中分别对冰和蜡烛加热，根据实验数据绘制的的温度随时间变化图像如图乙所示，其中能表示冰的熔化图像是。（选填“①”或“②”）5．小明组装了如图甲所示的装置来“探究水的沸腾特点”。（1）点燃酒精灯时，能闻到酒精的气味儿，这是现象。图甲装置中温度计的使用存在错误，请指出：；（2）改正错误后进行实验，某时刻温度计的示数如图乙所示，为℃；（3）根据实验数据绘制了水的温度随时间变化的关系图象，如图丙所示，其中图象的段表示水的沸腾过程；（4）如图丁所示，将刚停止沸腾的水装入烧瓶，迅速塞上瓶塞并倒置，然后向瓶底浇冷水，发现水重新沸腾起来，原因是瓶内气体温度降低，气压减小，水的沸点。6．在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中。（1）如图甲所示，组装实验装置时，应先调节（选填“A”或“B”）固定夹的高度；（2）实验过程中，某时刻温度计的示数如图甲所示，此时水的温度为℃；（3）实验结束后撤去酒精灯，若考虑石棉网的余热，水会（选填“A”或“B”）；A．立即停止沸腾

B．继续沸腾一会儿（4）如图乙所示是a、b两个实验小组根据实验数据描绘出的水沸腾时温度随时间变化的图像，两个图像不同的原因可能是（选填序号）；A．酒精灯的火焰相同，a组水的质量大

B．水的质量相同，b组酒精灯的火焰小（5）小宁学习了水的沸腾知识后，按老师的要求做了“纸锅烧水”的实验。“纸锅”如图丙所示，她将适量的水倒入纸锅，用酒精灯加热，水沸腾后纸锅并没有燃烧。这是因为水沸腾时仍要继续吸热，温度，且（选填“高于”或“低于”）纸的着火点，所以纸锅没有燃烧。7．如图甲所示，某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和食用油加热。他得到如表数据：物质次数质量m/kg升高温度Δt/℃加热时间t/min水10.125320.2256食用油30.1251.540.1503（1）水和食用油吸收热量的多少是通过来体现的；（2）分析第1、2次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的有关；（3）分析第两次实验数据，可以得出的初步结论是：质量相同的同种物质，吸收热量的多少与物质的升高的温度有关；（4）分析第1、3两次实验数据，可得出初步结论：的吸热能力更强（选填“水”或“食用油”）；（5）图乙是该同学根据实验数据绘