第三章 物态变化 实验专题训练-初中物理人教版八年级上册

王牌物理王牌物理河南中考风向标王牌物理王牌物理河南中考风向标第三章物态变化用温度计测量水的温度用温度计测量水的温度。（1）实验室里常用的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的。如图1所示，用液体温度计测量水的温度时，操作正确的是丁图。（2）如图2甲和乙中温度计的读数分别为57℃和-21℃。（3）下列操作步骤正确的排序为：CEBFDA。

A、取出温度计

B、让温度计的玻璃泡全部浸入水中

C、估测被测水的温度

D、读出温度计的示数

E、选取适当的温度计

F、让温度计与水充分接触一段时间【实验分析】（1）液体温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的；温度计在使用时，玻璃泡不能碰到容器底或容器壁，玻璃泡应完全浸没在被测液体中；（2）看清温度计的分度值，结合对应刻度读数；

（3）温度计的正确使用方法：使用前观察温度计的量程和分度值，温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中，不要碰到容器底和容器壁温度计浸入被测液体中要稍后一会儿，待示数稳定后再读数读书时视线要与液柱的上表面相平。【解答】（1）实验室常用的温度计是液体温度计，液体温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的；由图1可知，甲温度计的玻璃泡碰到容器底，乙温度计的玻璃泡碰到容器壁，丙温度计的玻璃泡没有完全浸没在被测液体中，丁温度计的使用正确；（2）由图2甲可知温度计的分度值是1℃，越往上温度计的数字越大，即液柱的液面在0℃以上，示数为57℃，图2乙所示温度计的分度值也为1℃，越往下温度计的数字越大，即液柱的液面在0℃以下，示数为-21℃；（3）温度计的正确使用方法：使用前观察温度计的量程和分度值，温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中，不要碰到容器底和容器壁温度计浸入被测液体中要稍后一会儿，待示数稳定后再读数读书时视线要与液柱的上表面相平根据本题的具体内容，首先要估测被测水的温度选取适当的温度计让温度计的玻璃泡全部浸入水中让温度计与水充分接触一段时间读出温度计的示数取出温度计。故正确步骤为CEBFDA。要使用温度计测量水温，可以按照以下步骤进行：准备实验所需物品：温度计、水、烧杯或量杯、可选的搅拌棒、记录纸和笔。检查温度计：确保温度计没有损坏，读数正常。准备水样：将适量的水倒入烧杯或量杯中，确保水深足以覆盖温度计的感应部分。校准温度计：如有必要，使用已知温度的标准物（例如冰水混合物）对温度计进行校准，以确保其准确性。测量水温：将温度计的感应部分轻轻浸入水中，注意不要让温度计碰到烧杯或量杯的侧壁或底部，以免影响测量结果。确保温度计稳定，等待温度计的读数稳定后，记录下水温。如果需要多次测量，等待水温恢复到初始状态或记录每次的温度变化。记录数据：在记录纸上详细记录所测得的水温，包括测量的时间、日期和任何其他相关条件。清理实验设备：实验结束后，清洗温度计和烧杯或量杯，并将它们妥善存放。分析数据：根据记录的数据，分析水温的变化情况，如【练习1】我校科技节上。某学习小组的同学展示的两款自制简易温度计(假设当时的大气压是1个标准大气压)。（1）如图1所示，甲组同学自制的简易温度计。在玻璃瓶内装满染色的煤油，封住瓶口后插入细吸管。如图2、3是小组同学标刻度的过程，a处应标；b处应该标，图4是成品温度计测量水温的情况，温度计的分度值是；水温约为。（2）如图5所示，乙组同学设计的温度计。A为一塑料瓶，B为吸管，穿过软木塞与A相连，管下端插入水槽C中，使管内外水面有一定高度差h，在不同温度下分别测出对应水柱高度h，记录数据如表：t/℃1719212327h/cm30.024.919.714.69.44.2此温度计的测温物质是：(选填“A内的空气”或“C内的水”)，表格中空缺的温度约为。根据表中数据，可得出结论：水柱高度h随温度的升高而(选填“升高”、“降低”或“不变”)；吸管B上温度的刻度值应是(选填“上大下小”或“上小下大”)。你认为这款温度计值得进一步改进的地方是。【练习2】课外实践活动中，小明同学设计了一个简易的气体温度计，如图所示，烧瓶上方连接了一段细弯管，管中有一段液柱。（1）此温度计的工作原理是。（2）为了能较为准确地测量温度，小明决定给它标上刻度。他先将烧瓶放入冰水混合物里，同时在液柱所在位置A处标上“0℃”，然后再将烧瓶放入一个标准大气压下的沸水中，同时在液柱所在位置B处标上“100℃”，则A点应该位于B点的侧（选填“左”“右”）。小明同时发现AB之间的距离较短，为了提高该自制温度计的测量精度，你的改进措施是。二、研究固体熔化时温度的变化规律小兵用图中的实验装置来探究某物质的熔化特点。时间（a）物质的状态（1）实验表格如上表所示，则表格中（a）处应填写的项目是温度/℃；（2）小兵正确地进行了实验，并根据所记录的实验数据描绘出该物质的温度随时间变化的关系图像，如图2所示；①由图像可知，该物质是晶体（选填“晶体”或“非晶体”）；②第4min时，该物质继续（选填“继续”或“不再”）吸热，熔化过程持续的时间是6min；③在第7min时，若将试管从温水中取出，并立即放入熔点为-4℃的盐冰水混合物中，此时试管中该物质的温度不变（选填“升高”、“降低”或“不变”）。【实验分析】（1）探究物体的熔化规律时，实验记录表中需要记录时间、温度和状态；

（2）通过固体的熔化图象可以获取：该物质是晶体还是非晶体（通过该图象有没有一个吸热但温度不变的水平段来确定）、熔点（水平段对应的温度）、熔化过程所用的时间（水平段结束的时刻与开始时刻的差值）等信息.晶体在熔化和凝固时，温度保持不变；熔化过程中固液共存，吸收热量。【解析】【解答】（1）在探究固体是熔化规律时，需要记录不同时间物体的温度和状态，设计的实验记录表中，需要有温度，且温度的单位是℃；

（2）①根据图2判断，该固体在BC段熔化，此时的温度保持不变，符合晶体的熔化特征，所以该固体是晶体；②根据图2，在第4min时，该物体正在熔化，需要继续吸热；晶体在熔化时，温度不变，该晶体的熔化时间为t=8min-2min=6min；③在第7min时，该物体正在熔化中，是固液共存状态，此时的温度是-2℃，若放入-4℃的盐冰水混合物中，由于温度低于-2℃，该晶体的混合物中的液体会凝固，由于晶体凝固时温度保持不变，所以该物质的温度保持不变。

晶体的熔化过程是指晶体从固态转变为液态的过程。在实验探究中，我们可以通过以下步骤来观察和记录晶体的熔化过程：1.准备实验材料：选择一种晶体物质，如冰块、石蜡或食盐等，并准备一个加热装置，如酒精灯或电热板。2.初始观察：记录晶体的初始状态，包括其外观、大小和温度。3.加热过程：将晶体放置在加热装置上，缓慢加热，并持续观察晶体的变化。4.记录数据：在加热过程中，定期记录晶体的温度变化和状态变化。注意晶体开始熔化的温度，即熔点。5.观察熔化现象：记录晶体从固态到液态转变的整个过程，包括熔化开始的时间、熔化过程中的状态变化，以及熔化完成的时间。6.分析结果：根据记录的数据，分析晶体熔化的速率、熔点等特性，并尝试解释晶体熔化过程中的物理现象。7.实验总结：总结晶体熔化的特点和规律，以及实验中可能遇到的问题和改进方法。通过这样的实验探究，我们可以更深入地理解晶体的熔化过程及其背后的物理原理。【典例1】小莎用如图所示的装置探究海波和石蜡的熔化规律时，分别用水浴法对海波和石蜡进行加热，直到它们完全变为液态后温度继续升高一段时间，记录的实验数据如下表所示。请根据表中的实验数据回答下列问题：时间/min0123456789101112海波的温度/40434547484848484848495255石蜡的温度/43464952555759616365676971（1）在海波和石蜡这两种物质中，属于晶体的是；（2）在第（1）问中所确定出的晶体物质的熔点是；（3）海波被加热到第10min时，它处于（选填“固”或“液”）态；（4）实验过程中采用“水浴法”对试管内的物质加热目的是。【典例2】图甲是小明“探究冰熔化时温度变化规律”的装置，请回答下列问题：（1）某时刻试管中温度计的示数如图乙所示是℃。（2）把装有碎冰块的试管放到装有水的大烧杯中加热，主要目的是使碎冰块。（3）图丙是小明根据实验数据绘制的冰的温度随时间变化的图像。由此可知冰是（选填“晶体”或“非晶体”）；在第6min时，试管内的物质处于（选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）。（4）小明又继续加热一段时间，观察到（选填“试管”、“烧杯”或“试管和烧杯”）中的水发生了沸腾现象，温度计的示数不再发生变化。【练习1】用如图所示装置探究萘熔化时温度的变化规律。请回答下列问题：图7（1）将装有萘的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管，而且萘的温度上升速度较（选填“快”或“慢”），便于及时记录各个时刻的温度；（2）萘加热一段时间后，可看到烧杯中有“白气”冒出，杯口附近出现大量“白气”，“白气”水蒸气遇冷形成的；（3）分析图像可知奈的熔点是℃，其熔化过程的特点是.（4）在第6min该物质处于（选择“固态”或“液态”或“固液共存状态”），根据奈熔化时温度随时间变化的图像。从开始熔化到完全熔化，大约持续了min。【练习2】某固态物质加热时，其温度随时间的变化关系如图2所示，请分析并回答：（1）这是（选填“晶体“或非晶体”）的图象（选填“熔化”或“凝固”）（2）第10min时该物质处于态（选填“固”或“液”）。（3）该物质的熔点是℃。（4）组装图1中的实验器材时，应该（填“从上往下”或“从下往上“）组装。（5）灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【练习3】如图，图甲是“探究某种固体物质熔化特点”的实验装置，图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图象．

（1）试验中使用的温度计是根据液体的原理制成的；（2）图甲中，用烧杯中的热水加热试管中的物质，好处是；由图乙可知，该物质是（选填“晶体”或“非晶体”）；（3）图乙中，该物质在BC段处于（填“固体”、“液体”、“固液共存”）状态，在熔化过程中该物质（选填“吸收”或“放出”）热量，温度（选填“升高”、“降低”或“不变”），熔化过程共经历了分钟.（4）由图乙可知，该物质的熔点是.【练习4】小明所在的学习小组开展了“冰熔化时温度的变化规律”的实验探究，在标准大气压下，利用如图甲所示的实验装置进行探究：（1）根据实验数据，小明作出了冰熔化时温度随时间变化的图像，如图乙所示，冰属于晶体（选填“晶体”或“非晶体”）；（2）该物质在第5分钟时，处于（选填“固态”、“液态”或“固液共存”）状态；（3）冰在熔化过程中（选填“吸收”或“放出”）热量，温度保持不变；（4）实验过程中温度计的示数如图甲所示，读数为；（5）甲因装置中，石棉网的主要作用是。三、探究水在沸腾前后温度变化的特点如图甲所示是探究“水在沸腾前后温度变化特点”的实验装置。（1）安装此装置时应自下而上（选填“自下而上”或“自上而下”）安装；将一块比烧杯口略大的圆形硬纸板盖住烧杯口，这么做的目的是减少（选填“增加”或“减少”）加热时间；（2）图丙和丁是同学们根据观察画出的水沸腾时的气泡示意图，其中正确的是图丙（选填“图丙”或“图丁”）；（3）某同学观察到撤去酒精灯后，水能继续沸腾一小段时间，其原因是陶土网的温度高于（选填“高于”“低于”或“等于”）水的沸点；（4）实验完成后，将记录数据绘制成如图乙所示的温度随时间变化关系的图像，分析图像可知，水沸腾时温度保持不变，且该环境下水的沸点是98℃；（5）若采用图戊所示的方法进行实验，试管中的水不能（选填“能”或“不能”）沸腾。【实验分析】本题考查的是探究水沸腾前后温度变化特点的实验。

（1）有酒精灯的装置要先放置酒精灯，以保持用外焰加热；硬纸板盖住烧杯口可以减少热量损失，减少加热时间；

（2）沸腾时气泡越向上越大，因为越相上压强越小；

（3）沸腾的条件是达到沸点，继续吸收热量。

（4）沸腾的条件是达到沸点，继续吸收热量，而温度保持不变；

（5）小试管的水只能达到沸点，不能继续吸热，所以不会沸腾。（1）[1]因为需要用酒精灯外焰加热，陶土网的高度需要根据外焰的高度来确定，所以，应该自下而上进行安装。[2]将一块比烧杯口略大的圆形硬纸板盖住烧杯口，这么做的目的是减少热量散失，减少加热时间，缩短实验时间。（2）水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小，图丁符合水沸腾前的现象；水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停地汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大，图丙符合水沸腾时的现象。（3）实验结束时，撤去酒精灯，水未立即停止沸腾是因为陶土网的温度高于水的沸点，水会继续吸收热量，维持沸腾状态。（4）[1][2]由图像可知，当水加热到第10min之后一直保持98℃不变，说明水已经沸腾，此温度就是水的沸点，水在沸腾过程中继续吸热但是温度保持不变。（5）因为烧杯中的水到达沸点后，继续吸收热量，温度不变，所以，试管中的水虽然可以达到沸点，但是达到沸点后，无法继续吸热，所以，不能沸腾。【解析】【解答】（1）安装此装置时应自下而上进行安装。因为需要用酒精灯外焰加热，陶土网的高度需要根据外焰的高度来确定。硬纸板盖住烧杯口目的是可以减少热量损失，减少加热时间。（2）水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停地汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大越越向上越大，图丙符合水沸腾时的现象。而图丁是水沸腾前的情景；（3）水未立即停止沸腾是因为水能继续吸热，是因为陶土网的温度高于水的沸点，水会继续吸收热量，保持沸腾状态。（4）水沸腾后吸热温度保持不变，由图像可知，水一直保持98℃不变，此温度就是水的沸点，水在沸腾过程中继续吸热但是温度保持不变。（5）试管中的水虽然可以达到沸点，但是达到沸点后，和烧杯中的水温度相同，不能继续吸热，所以试管的水不能沸腾。探究水的沸腾实验过程主要包括以下几个步骤：一、实验准备1.准备实验器材：烧杯、温度计、酒精灯、铁架台、石棉网等。2.检查器材是否完好，确保温度计的量程和分度值适合实验需求。二、实验步骤1.将适量的水倒入烧杯中，确保水量不会过多或过少，以免影响实验结果。2.将烧杯放置在铁架台的石棉网上，这样可以确保烧杯受热均匀。3.将温度计插入水中，确保温度计的玻璃泡全部浸入水中，且不要碰到烧杯底或烧杯壁。4.点燃酒精灯，用其外焰加热烧杯，同时注意观察温度计的示数变化。5.当水温逐渐升高至接近沸点时，应更加密切地观察温度计的变化，并适时记录数据。6.当水温达到沸点并开始沸腾时，继续加热一段时间，以观察水的沸腾现象和温度的变化情况。7.在实验过程中，应保持室内环境相对安静，以便更好地观察水的沸腾现象和声音变化。三、实验记录1.在实验过程中，应每隔一定时间（如每隔1分钟）记录一次温度计的示数，直到水沸腾后继续加热一段时间为止。2.将记录的数据整理成表格或图表形式，以便更好地分析实验结果。四、实验分析1.观察水的沸腾现象：当水温达到沸点时，水开始剧烈汽化并产生大量气泡。这些气泡在上升过程中逐渐变大并破裂释放出水蒸气。2.分析温度数据：根据记录的温度数据可以绘制出水的温度随时间变化的曲线图。从图中可以看出水温在达到沸点前逐渐升高；在达到沸点后虽然继续加热但温度保持不变（即水的沸点）。3.探究影响水沸腾速度的因素：通过实验可以探究不同因素（如水的质量、酒精灯火焰大小、室温等）对水沸腾速度的影响。例如：水的质量越小、酒精灯火焰越大或室温越高时水的沸腾速度通常越快。五、实验结论1.水沸腾需要满足一定的条件：即水温达到沸点并持续加热。2.水沸腾后虽然继续加热但温度保持不变（即水的沸点）。3.不同因素会影响水的沸腾速度但不会影响水的沸点值。六、实验注意事项1.在实验过程中要注意安全操作避免烫伤或火灾等意外事故的发生。2.要确保实验器材的清洁和干燥以免影响实验结果的准确性。3.在读数时要保持视线与温度计中液柱的上表面相平以避免产生误差。4.实验结束后要及时清理实验器材并归位以便下次使用。【典例1】在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中，某同学用如图甲所示的实验装置进行实验，并绘制了如图丙所示的图象。（1）按规范要求，调节图甲中铁圈2的高度时，（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯。（2）由图甲现象可判定水（选填“正在”或“没有”）沸腾；（3）水沸腾时温度如图乙所示，根据图乙、丙可知这次实验中水的沸点为℃，水沸腾时的特点是。【典例2】如图甲是某小组探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置图。（1）除了图甲所示的器材外，实验需要的另一个测量仪器是；（2）实验室提供有比烧杯口略大的圆形硬纸板，某同学设计了两种在硬纸板上剪出小孔的方法，以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中，如下两种剪裁方法中更合适的是(填字母)；

（3）图乙是实验时水中气泡的情况，其中(选填“a”或“b”)是沸腾前的情形；（4）根据下表中的数据在图丙中画出水的温度随时间变化的图像；时间/min024681012温度/℃94959697989898（5）若在水沸腾时移走酒精灯，水(选填“会”或“不会”)立即停止沸腾：（6）实验中发现水升温较慢，若需要缩短水沸腾前的加热时间，可采用的方法是.(合理即可)【练习1】生活中常将牛奶放在热水中（即“水浴法”）加热，如图甲所示。小明想知道牛奶的沸点，实验装置如图乙所示。（1）实验中还需要添加的测量工具是；小明用酒精灯给牛奶加热，当温度接近90℃，每隔记录一次温度，数据如表所示；时间/min温度／℃（2）牛奶沸腾时，内部涌出大量气泡，在表面堆积，不易破裂，需不断搅拌气泡；可见，牛奶的沸腾也是一种剧烈的现象；同时奶香四溢，这属于现象；（3）实验表明，牛奶在沸腾过程中，温度，用酒精灯持续加热，表明牛奶沸腾需要热量；（4）小明发现牛奶的沸点与水的沸点接近，但极容易溢出（俗称“潽（pū）锅”），用“水浴法”加热牛奶的好处是（写出一条）。【练习2】小军用图甲中的装置来探究“水沸腾时温度变化的特点”，请按要求回答问题：（1）下列关于纸板的作用的说法中错误的是（）；A．减少热损失B．减小杯内气压，水沸腾更快C．有助于固定温度计D．减少“水雾”的干扰，方便读数（2）用酒精灯给水加热至沸腾，当水的温度较高时开始计时，每隔1min记录一次温度。将记录数据绘制成图像如图乙所示，分析图像可知，水的沸点为，此时实验室的大气压（选填“高于”、“低于”或“等于”）标准大气压；（3）由图像可以推断出，如果其它条件不变，从第9分钟开始继续对水加热1分钟，则水的温度是。【练习3】“观察水的沸腾”实验．如图甲所示，两名同学分别用完全相同的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”，绘制了a、b两杯水温度随时间变化的图象（如图乙）：（1）