内容正文:
第一章 热现象
第二节 熔化和凝固
初中物理
重点实验 探究固体熔化时温度的变化规律
基础过关全练
1.(新考法·设计实验)(2023北京陈经纶中学期中)晓轩同学利
用图甲所示的实验装置探究蜡和冰熔化时温度随时间的变
化规律。
甲 乙
初中物理
(1)要完成该实验,除了图甲所示的实验仪器外,还需要一种测量工具是 ;
(2)实验过程中采用“水浴法”对试管内的物质加热,目的是
;
(3)晓轩先探究蜡熔化时温度变化的规律。在实验过程中,他
每隔1 min记一次温度计的示数,同时观察蜡的状态,直至蜡
完全熔化,他记录的数据如表所示:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
蜡的温度/℃ 42 44 46 48 49 50 51 52
秒表
使物质受热均匀
初中物理
晓轩根据表中数据判断:蜡属于 (选填“晶体”或
“非晶体”);
(4)晓轩向另一个试管中放入碎冰,继续探究冰熔化时温度变
化的规律。在实验过程中,他仍每隔1 min记一次温度计的示
数,同时观察冰的状态。他利用记录的数据画出如图乙所示
的温度-时间图像,由图像可知:冰熔化持续了 min。
他还观察到:当时间t=4 min时,该物质处于 态。
非晶体
3
固液共存
初中物理
解析 (1)在“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律”
实验中,需要测量的物理量有温度和时间,所以还需要秒表。
(2)采用“水浴法”对试管内的物质加热,可以让试管中的物
质受热更均匀。(3)从表格数据变化规律可知,蜡熔化过程中
温度随加热时间增加,一直在上升,没有固定的熔化温度,因此
蜡是非晶体。(4)由图乙可知,冰加热2 min才开始熔化,5 min时完全熔化成水,所以冰的熔化时间持续了5 min-2 min=3 min;
当t=4 min时,冰还未熔化完,有冰有水,处于固液共存状态。
初中物理
知识点1 熔化和凝固
2.如图,这是小梦同学在 -9 ℃的室外玩肥皂泡泡时拍摄的照
片。她发现肥皂泡泡在很冷的室外会迅速结冰,掉落在地面
如同散落的玻璃球,神奇极了。对于这一现象包含的物态变
化及吸放热情况判断正确的是 ( )
A.这是凝固现象,需要放热
B.这是凝固现象,需要吸热
C.这是熔化现象,需要吸热
D.这是熔化现象,需要放热
A
初中物理
解析 肥皂泡泡在很冷的室外会迅速结冰,属于凝固现象,凝
固放热,故选A。
初中物理
3.(中华优秀传统文化)(2022安徽中考)我国古代科技著作
《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固钝铁柄勺
从嘴受注”(如图)这样的记载。其中“铁化如水”描述的
物态变化是 。
熔化
解析 “铁化如水”描述的是物质从固态变为液态的过程,
属于熔化现象。
初中物理
4.(跨学科·物理学与社会发展)如图是一款3D打印运动鞋,通
过分析每个人走路时脚底的受力情况,得到不同的数据,使用
软件生成不同鞋底的3D模型,然后用3D打印机打印出来。
3D打印技术之一是在高能激光的作用下使固态物质
(选填“吸收”或“放出”)热量, (填物态变化名称)
成液态,然后按构件形状重新 (填物态变化名称)成型。
吸收
熔化
凝固
初中物理
解析 3D打印技术是在高能激光的作用下,固态物质吸收热
量,熔化成液态,然后按构件形状重新凝固成型。
初中物理
知识点2 晶体和非晶体
5.下列物质中,都具有确定的熔点的一组是 ( )
A.蜡、沥青、铁 B.食盐、玻璃、沥青
C.海波、铝、冰 D.松香、塑料、蜡
C
解析 松香、塑料、蜡、沥青、玻璃都是非晶体,没有确定
的熔点;海波、铝、冰、食盐都是晶体,有确定的熔点。故选
C。
初中物理
6.(2023北京中考)将某种金属制成的勺放入15 ℃的水中,金
属勺没有熔化;将该金属勺放入45 ℃的水中,发现金属勺逐
渐熔化。该金属的熔点可能是 ( )
A.10 ℃ B.30 ℃
C.50 ℃ D.60 ℃
B
解析 金属属于晶体,此金属的熔点在15 ℃到45 ℃之间,故
B符合题意,A、C、D不符合题意。故选B。
初中物理
7.“奋斗者”号载人潜水器的壳体使用了我国自主研发的
新型高强、高韧钛合金。金属钛是一种晶体,其熔化时温度
随时间变化的图像为 ( )
A B
B
C D
初中物理
解析 金属钛是一种晶体,熔化前和熔化后吸热温度升高,熔
化过程中持续吸热但温度保持不变,故B符合题意。
初中物理
8.(2023山东淄博中考)如图所示是某物质熔化时温度随时间
变化的图像,由图像可以判断该物质是 (选填“晶
体”或“非晶体”),在第6 min时该物质处于 态。
晶体
固液共存
初中物理
解析 从图像可以看出,此物质在熔化过程中保持50 ℃不
变,所以此物质是晶体;该物质从4 min时开始熔化,到8 min时
熔化结束,则该物质的熔化过程用了4 min,第6 min时物质处
于固液共存态。
初中物理
能力提升全练
9.(2022北京人大附中月考,3,★☆☆)关于熔化和凝固,下列
说法正确的是 ( )
A.每种固体都有自己确定的熔化温度
B.同一种晶体物质的熔点和凝固点相等
C.非晶体在熔化过程中不需要吸热
D.冰的温度升高到0 ℃,它就会熔化
B
初中物理
解析 只有晶体才有确定的熔化温度,非晶体没有确定的熔
化温度;同一种晶体物质的熔点和凝固点相等;任何物质在熔
化过程中都要吸热;标准大气压下,冰的温度升高到0 ℃后,还
需要不断吸热,它才会熔化,故B正确。
初中物理
10.(新课标·模型建构)(2023湖北恩施中考,4,★★☆)如图所
示,是某物质温度随时间变化的图像。下列说法正确的是
( )
A.该图是某晶体的熔化图像
B.该物质在第4 min时是固态
C.在第12 min时不吸热不放热
D.该物质的凝固点为80 ℃
D
初中物理
解析 由图可知,随着时间的增长,温度降低,从第8 min到第
18 min温度不变,是晶体物质的凝固图像,故A错误;第8 min到
第18 min是该物质的凝固过程,在第4 min时是液态,故B错误;
第12 min时该物质处于凝固过程,凝固放热,故C错误;从第8 min到第18 min温度保持80 ℃,该物质的凝固点为80 ℃,故D正确。故选D。
初中物理
11.(2022北京顺义一中月考,17,★★☆)(多选)根据表中几种
物质在标准大气压下的熔点判断,下列说法正确的是 ( )
BD
物质 固态水银 金 铜 铁 固态氢 钨
熔点/℃ -38.8 1 064 1 083 1 538 -259 3 410
A.-200 ℃的氢为固态
B.在气温为-50 ℃的地方不能选用水银温度计测量气温
C.铜球掉入铁水中不会熔化
D.铁和钨相比,用钨制成的灯丝不易熔化
初中物理
解析 固态氢的熔点为-259 ℃,-200 ℃高于-259 ℃,故-200 ℃
的氢不是固态;固态水银的熔点与液态水银的凝固点相同为
-38.8 ℃,-50 ℃低于液态水银的凝固点,则气温为-50 ℃时水银已凝固,故在气温为-50 ℃的地方不能选用水银温度计测量
气温;铁水的温度至少1 538 ℃,高于铜的熔点1 083 ℃,故铜球
掉入铁水中会熔化;铁的熔点低于钨的熔点,故二者相比,用钨
制成的灯丝不易熔化。故选B、D。
初中物理
12.(2023湖南长沙中考,18,★☆☆)环卫工人往结冰的桥面撒
盐加快冰的熔化,激发了小明探究盐水凝固点的兴趣。他把
两杯浓度不同的盐水放入冰箱冷冻室里,当杯内的盐水中出
现冰块时测量它们的温度,温度计的示数如图所示(每支温度
计的单位都是摄氏度),图乙中温度计的示数为 ℃,
从实验现象可知,盐水的浓度越高,其凝固点越 。
甲 乙
-5
低
初中物理
解析 温度计的分度值为1 ℃,且液柱液面在零刻度线以下,
因此甲中温度计读数为-2 ℃,乙中温度计读数为-5 ℃;由甲、
乙两图的实验现象可知,浓度较高的盐水在更低的温度下开始凝固,说明盐水的浓度越高,其凝固点越低。
初中物理
13.(2023湖北荆州中考,26,★★☆)用如图甲所示的装置探究
某物质的熔化规律。
甲 乙 丙
初中物理
(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 ℃;
C
C
38
初中物理
(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)
晶体
记录时间的
间隔过长、被加热的物质太少、试管内有其他杂质、温度
计读数错误(答出任意一点即可)
初中物理
解析 (1)实验中为了用酒精灯外焰加热,温度计的玻璃泡浸
没在被测液体中,且温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器
壁,所以组装器材时,要从下到上组装,则应先固定C。(2)加热
过程中不断搅拌,通过水给试管加热,采用水浴法加热,均可
以使物质受热均匀,故A、B不符合题意;温度计的玻璃泡浸
没在物质中,使得测量的温度准确,不能使物质受热均匀,故C
符合题意。故选C。(3)由图乙得,温度计的分度值为1 ℃,其
温度为38 ℃。(4)由图丙可知,BC段物质吸收热量,温度保持
初中物理
不变,即该物质有固定的熔化温度,故该物质是晶体。(5)另
一小组同学用相同物质进行实验,该物质是晶体,熔化过程
中,温度保持不变,而实验时绘制出的温度-时间图像中没有
出现明显的水平段,原因可能是记录时间的间隔过长、被加
热的物质太少、试管内有其他杂质、温度计读数错误(答出
任意一点即可)。
初中物理
素养探究全练
14.(新考向·项目式学习)(2023江西南昌一模改编)
【提出问题】为了防止公路路面因结冰而引发交通事故,常用撒盐车在公路上撒盐,加快路面的冰雪熔化。为什么加盐后冰雪会熔化?加盐的多少与冰雪熔化的快慢有什么关系?
【猜想与假设】加盐后混合物熔点低于冰的熔点,加盐越多熔化越快。
初中物理
【制订计划、设计实验】
器材准备:易拉罐3个、温度计3根,搅拌棒1根,食盐1包、适
量的-15 ℃冰块、托盘天平和 。
步骤1:一号易拉罐放适量碎冰块,不放食盐,用搅拌棒搅拌;
步骤2:二号易拉罐放质量相同的碎冰块,放少量食盐,用搅拌
棒搅拌;
步骤3:三号易拉罐放质量相同的碎冰块,放较多的食盐,用搅
拌棒搅拌;
分别记录步骤1、2、3中碎冰熔化时的 和 ,观察易拉罐内冰块、罐外表面有什么变化。
秒表
温度
熔化时间
初中物理
【进行实验、收集证据】实验收集的数据和现象如表:
实验步骤 熔化时温度
计示数/℃ 熔化时
间/min 易拉罐外
表面的现象
1 0 10 布满小水珠
2 -5 7 慢慢出现白霜
3 -10 5 迅速出现白霜
初中物理
【分析论证】
由表中数据可知,食盐放得越多,含食盐的冰的熔点就会 。此时周围温度又高于含食盐的冰的熔点,则含食盐的冰就会吸热熔化,从而导致易拉罐表面温度降低。
经查资料可知,含食盐的冰块的最低熔点是-21 ℃;氯化钾也是盐的一种,含氯化钾的冰块的最低熔点是-60 ℃,当周围气温为
-30 ℃时,我们可以在冰上撒 (选填“食盐”或“氯化钾”)来加快冰的熔化。
越低
氯化钾
初中物理
解析 【制订计划、设计实验】
实验中需要用秒表测量熔化需要的时间,所以除题中实验器
材外,还需要秒表;实验中要探究为什么加盐后冰雪会熔化,
以及加盐的多少与冰雪熔化的快慢有什么关系,就需要测量
出一、二、三号易拉罐中碎冰块熔化时的温度和熔化时间。
初中物理
【分析论证】
由表中数据可知,食盐放得最多的三号易拉罐,碎冰块熔化时
的温度最低,即食盐放得越多,含食盐的冰的熔点就会越低;
对比可知,含氯化钾的冰块最低熔点低于-30 ℃,所以当周围
气温为-30 ℃时,我们可以在冰上撒氯化钾,这样含氯化钾的
冰块的熔点更低,熔化时间更短。
初中物理
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初中物理
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