专题06 热学中的3个探究实验-2024年中考物理题型精练核心素养提升

热学中三个探究实验梳理 探究实验一：探究固体熔化时温度变化的规律 【提出问题】不同物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律相同吗？ 【猜想和假设】根据生活经验提出自己的猜想。例如： ①在熔化过程中物质温度应该不断上升。 ②每一种物质熔化时温度应该不同。 【设计实验】探究海波（硫代硫酸钠）和石蜡的熔化过程。 1. 分别取适量的海波和石蜡，对它们进行加热，测出加热过程中的温度，观察熔化的情况。根据记录的数据绘制图像，比较二者熔化时温度的变化规律。 2. 实验器材：海波、石蜡、铁架台、 酒精灯、石棉网、烧杯、大试管、温度计 、搅拌器、水、火柴。 3. 实验装置如图所示. 4. 实验注意事项： ①实验装置应该按照从下到上的顺序组装：先按照酒精灯火焰的高度固定好放置石棉网的铁圈，在石棉网上放好烧杯，再根据装固体的试管浸入水中的深度固定试管，最后再调整温度计的悬挂高度。 ②将搅拌器和温度计的玻璃泡插入试管里的海波粉(或蜡）中，温度计的玻璃泡不要接触试管壁和底，要埋在海波粉中，实验时为使物体受热均匀，要不断地进行搅拌。 【进行实验与收集证据】 1.分别将蜡和海波放入试管中，并用酒精灯加热。 2.将温度计插入试管后，待温度升至40℃左右时开始每隔大约1min记录一次温度；在海波和蜡完全熔化后再记录4～5次。把数据填入表格。 3.数据记录。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 海波温度/℃ 40 42 45 48 48 48 48 51 56 56 石蜡温度/℃ 28 34 39 44 46 49 52 56 60 66 【分析与论证】 用图像进行分析，图像可以很直观的表示一个物理量（如温度）随另一个物理量（如时间）的变化情况。我们用纵轴表示温度，横轴表示时间，根据表中记录的各个时刻的温度，在方格纸上描点，然后将这些点连接起来，就得到海波与石蜡熔化时温度随时间变化的图像。 1. 首先根据海波图象的特征，可分为三段：AB段、BC段和CD段，结合实验数据可以看出： AB段：海波的状态是固态，随着加热时间的增加，海波吸热，温度升高。 BC段：海波的状态是固液共存状态，随着加热时间的增加，海波吸热，但温度不变。 CD段：海波的状态是液态，随着加热时间的增加，海波吸热，温度升高。 2. 再根据石蜡熔化图象的特征，通过分析知道，随着加热时间的增加，石蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀为液态，整个过程一直在吸热，温度一直在升高。 3. 实验结论： 海波在熔化过程中，温度不变，需要继续吸热；石蜡在熔化的过程中，温度升高，需要继续吸热。 【交流与讨论】 1. 选用小颗粒固体的原因：①使固体受热均匀；②便于与温度计的玻璃泡充分接触. 2. 烧杯中的水要适量，原因是：①水太多会延长实验时间；②水太少不能使固体浸没，会造成固体受热不均匀. 3. 试管插入烧杯中的深度要适当，“适当”的含义：①试管不能接触烧杯底；②试管中装有固体的部分要浸没在水中. 4. 温度计的使用：①温度计的玻璃泡应与待测物体充分接触且不能碰到试管底或试管壁；②读数时，视线要与温度计中液柱的液面相平；③温度计的读数：物体温度=大格示数+小格数×分度值。 5. 为了缩短实验时间，可采取的方法：①用温水；②适当减少水的质量. 【真题汇编】 1．（2022·吉林·中考真题）图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。实验时将装有海波的试管放到水中加热，而不用酒精灯直接给试管加热，这样做既可以使海波受热 ，又可以使海波的温度上升较慢，便于记录数据。根据实验数据绘制的图象如图乙所示，由图象可知海波是 ，第时海波处于 （填物质的状态）。 2．（2023·湖北荆州·中考真题）用如图甲所示的装置探究某物质的熔化规律。    （1）组装器材时，应先固定 （选填“A”、“B”或“C”）； （2）下列措施不能使物质受热均匀的是 ； A．加热过程中不断搅拌 B．通过水给试管加热 C．温度计的玻璃泡完全浸没在物质中 （3）加热到某一时刻温度计示数如图乙所示，其温度为 ℃； （4）根据实验数据绘出该物质的温度—时间图像如图丙所示，该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”）； （5）另一小组同学用相同物质进行实验，绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段，原因可能是 。（写出一种即可） 3．（2023·湖南湘潭·中考真题）用如图所示实验装置，探究室温下冰熔化时温度的变化规律。    （1）将冰打碎后放入烧杯，温度计插入碎冰中。图中温度计示数为 ℃； （2）由实验数据绘制成图所示图像，可知， AB段该物质是 态， BC段 （选填“需要”或