2025年中考物理复习：实验02 热学实验 讲义

2025中考物理 一轮复习 实验02 热学实验 基础知识梳理 实验1 探究固体熔化时温度的变化规律 1．实验装置： 2．组装实验器材的顺序：自下而上。 3．石棉网的作用：使物体受热均匀。 4．温度计的使用与读数：温度计在使用时不能触碰容器底或容器壁。 5．固体颗粒大小的选择及原因：尽可能用粉末状，这样受热均匀。 6．使用水浴法加热的优点：保证受热均匀。 7．烧杯中水量的规定及试管插入水中的位置要求：烧杯中水量不宜太多，避免加热时间过长，要求是能够浸没试管中所装固体，同时试管不能接触到烧杯底和侧壁。 8．实验结论：晶体熔化时需要吸热，但温度保持不变；非晶体在熔化时需要吸热，物质先变软再变稠，然后变稀，温度一直在升高。 实验2 探究水沸腾时温度变化的特点 1．实验装置： 2．装置的安装顺序：自下而上，先酒精灯，后铁架台，最后温度计。 3．温度计的使用与读数：温度计在使用时不能触碰容器底或容器壁。 4．实验装置中，烧杯上面盖上硬纸板的作用： 减少热量的散失，使水在短时间内沸腾。 5．硬纸板上留一个小孔的作用：使烧杯内外的气压相同。 6．沸腾前后气泡的变化： 沸腾前水中气泡的量比较少，且下面的大、上面的小（如图甲）；沸腾后产生大量的气泡，且下面的小、上面的大（如图乙）。 7．实验结论：在水沸腾过程中，水继续吸热，但温度保持不变。 实验3 比较不同物质的吸热能力 1．实验中用到的测量工具有：温度计、 天平、秒表 。 2．液体选择：实验中应选用质量相同的不同液体进行实验。 3．选用相同热源的目的：加热相同的时间释放的热量相同，方便比较吸热的多少。 4．组装器材顺序：应先确定石棉网的位置，再确定烧杯和温度计的位置；遵循“自下而上”的顺序。 5．转换法的应用：通过加热液体的时间长短来判定物体吸热的多少。 精讲优学 ►考点01 探究固体熔化时温度的变化规律 1．图像法处理数据时，用平滑的曲线或者直线将描绘出的点连起来，使描出的线通过尽量多的点，不在线上的点均匀分布在线的两侧，偏离太远的点舍去。 2．酒精灯的使用方法及注意事项： （1）打开灯帽，查看灯芯是否完好，如果灯芯低端不平或者是烧焦，请勿燃烧。 （2）点燃酒精灯注意用火柴自下而上点燃；不能用一个酒精灯去引燃另一个酒精灯。 （3）酒精灯的火焰有三层，使用外焰加热（外焰温度较高）；不宜用焰心加热，因其温度低。 （4）一旦洒出的酒精在桌上燃烧起来，不要惊慌，立即用湿布覆盖。 （5）用完后，必须用灯帽盖灭，禁止用嘴吹。 【例1】（2024•巴中）某同学利用如图甲所示的装置，来探究海波熔化时温度的变化规律，绘出图乙所示的图象。 （1）图甲的实验装置应按　 　（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序组装。图中温度计的示数为　 　℃。 （2）由图乙可知海波是　 　（选填“晶体”或“非晶体”），海波的熔点是　 　℃。海波在熔化过程中持续吸热，温度　 　（选填“升高”“降低”或“不变”），内能　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1）自下而上；38；（2）晶体；48；不变；增大。 【分析】（1）因为在实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以应从下向上固定实验器材的位置；根据温度计的分度值和液柱位置读数； （2）晶体和非晶体的重要区别：晶体熔化时不断吸收热量，温度保持不变。 【解答】解：（1）在实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以应先确定烧杯的高度，按照自下而上的顺序组装； 由图甲可知，温度计的分度值为1℃，示数为38℃； （2）由图乙可知，海波在熔化过程中持续吸热，温度不变，所以海波是晶体，海波的熔点是48℃。海波吸热后内能增大。 故答案为：（1）自下而上；38；（2）晶体；48；不变；增大。 【点评】本题考查了实验装置的安装、温度计的读数、晶体熔化的特点等，考查的知识点比较全面，综合性比较强。 【例2】（2024秋•侯马市期中）用如图甲所示的装置进行“探究晶体和非晶体熔化时温度的变化规律”实验。 （1）实验中将试管放在盛有水的烧杯中加热，这样做是为了　 　。 （2）除了图甲实验装置中的器材外，还需要的测量工具是 　。 （3）根据实验数据，在方格纸上以纵轴表示温度，横轴表示时间，描点连线，得到如图乙所示的两种物质的温度随时间变化图像，分析图像可知，乙物质是 　　 （选填“晶体”或“非晶体”），依据是 　。甲物质熔化过程持续 　min，第6min时处于 　态。 （4）由实验现象可以推断甲物质的凝固点是 　℃。 【答案】（1）受热均匀；（2）秒表；（3）非晶体；没有固定的熔点；4；固液共存；（4）48。 【分析】（1）水浴法可以使物体受热均匀； （2）实验中需要用温度计测量固体在每个时刻的温度； （3）晶体和非晶体的区别是看是否有固定的熔化或凝固温度；晶体在熔化过程中吸热温度保持不变，为固液共存态； （4）晶体开始熔化时的温度为熔点，晶体的熔点和凝固点相同。 【解答】解：（1）实验中将试管放在盛有水的烧杯中加热，采用水浴加热方法，这样做是为了使试管中的物质受热均匀； （2）除了图甲实验装置中的器材外，还需要的测量工具是测量时间的秒表； （3）由图乙得，乙物质熔化过程中，温度持续上升，没有固定的熔点，是非晶体； 甲物质熔化过程持续： 8min﹣4min＝4min；第6min时甲物质处于熔化过程，为固液共存态； （4）晶体熔化过程中，温度保持熔点不变。由实验现象可以推断甲物质的凝固点是48℃。 故答案为：（1）受热均匀；（2）秒表；（3）非晶体；没有固定的熔点；4；固液共存；（4）48。 【点评】本题考查熔化的探究实验，难度不大。 【例3】（2024•日照）利用如图甲所示的实验装置来探究冰的熔化规律，根据实验数据画出冰熔化过程的“温度﹣时间”图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．试管中装上适量碎冰进行实验，因为碎冰比大块冰的比热容小，熔化的更快 B．实验中某时刻温度计的示数如图丙所示，说明冰的熔点为﹣3℃ C．由图乙可知，在t1～t2的时间内碎冰停止吸热 D．0～t1时间内的温度变化比t2时刻后的温度变化快，原因是水的比热容比冰的大 【答案】D 【分析】A．将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，这样做不仅可以使碎冰受热均匀，而且便于记录各时刻的温度并观察冰的状态； B．图丙中温度计的分度值是1℃，液面在0刻度以下第3格，得出读数； C．冰在熔化过程中，冰在吸收热量，温度保持不变； D．取0至t1时段与t2时刻后一段相等时间观察，则吸热相等，物质由固态冰变为液态水的过程中质量保持不变，水的比热容比冰大。 【解答】解：A．将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，这样做不仅可以使碎冰受热均匀，而且便于记录各时刻的温度并观察冰的状态，故A错误； B．温度计的分度值是1℃，液面在0刻度以下第3格，所以读数为﹣3℃，说明某时刻冰的温度是﹣3℃，而不是冰的熔点为﹣3℃，故B错误； C．t1～t2的时间内，冰在熔化过程中，冰在吸收热量，温度保持0℃不变，故C错误； D．相同时间内，吸热相等，物质由固态冰变为液态水的过程中质量保持不变，水的比热容比冰大，由 可知，升高的温度不同，水升温比冰要慢，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查比热容的有关知识，是一道综合题。 【例4】（2024•牡丹江）早春季节小丹去雪乡游玩，发现迎着阳光的屋顶上积雪开始熔化，屋顶积雪熔化的速度可能与　 　有关。小丹还想知道雪是晶体还是非晶体，设计了如图所示的装置进行探究。 （1）为了完成实验还需要的测量工具是 　。 （2）实验中要观察的现象是 　，要记录的数据有 　和 　。 （3）判断雪是晶体还是非晶体的方法是 　 　。 【答案】环境温度（或屋顶材料，日照强度、日照时间，积雪厚度，屋顶形状）； （1）停表； （2）雪的状态变化；时间；温度； （3）若雪熔化过程中温度不变（有熔点），则是晶体。或雪熔化过程中温度一直改变（没有熔点），则是非晶体。 【分析】根据迎着阳光的屋顶上积雪开始熔化判断出影响屋顶积雪熔化速度的可能因素； （1）为了完成实验还需要的测量时间的工具； （2）实验中要观察的现象是雪的状态变化以及温度随时间的变化，据此判断出要记录的数据； （3）晶体在熔化过程中吸热温度不变。 【解答】解：由迎着阳光的屋顶上积雪开始熔化知，屋顶积雪熔化的速度可能与环境温度（或屋顶材料，日照强度、日照时间，积雪厚度，屋顶形状）有关； （1）为了完成实验还需要的测量时间的工具：停表； （2）实验中要观察的现象是雪的状态变化以及温度随时间的变化，所以要记录的数据有温度和时间； （3）实验中若雪熔化过程中吸热温度不变（即有固定的熔点），则说明雪是晶体。或雪熔化过程中温度一直改变（没有熔点），则是非晶体。 故答案为：环境温度（或屋顶材料，日照强度、日照时间，积雪厚度，屋顶形状）； （1）停表； （2）雪的状态变化；时间；温度； （3）若雪熔化过程中温度不变（有熔点），则是晶体。或雪熔化过程中温度一直改变（没有熔点），则是非晶体。 【点评】此题考查学生对于晶体熔化过程的掌握，熟知晶体的特点是解题关键。 【例5】（2024•呼和浩特）小邵同学用如图乙所示的实验装置，探究冰熔化时，温度的变化规律。 （1）某一时刻温度计的示数如图甲所示，此时的温度为　 　℃； （2）下列措施中能使冰均匀受热的是 　（选坝序号）； A．用酒精灯外焰加热； B．通过水浴法来加热试管中的物质； （3）根据实验数据绘出冰的温度﹣时间图像，老师发现小邵和小高两位同学的图像略有不同，如图丙所示，不可能造成这种情况的原因是 　（选填序号）。 A．冰的质量不同； B．酒精灯火焰不同； C．烧杯中水的质量不同； D．冰的初温不同。 【答案】（1）﹣14；（2）B；（3）D。 【分析】（1）对温度计进行读数时，要先观察温度计的量程和分度值； （2）实验中，使用水浴加热法，可以保证使物质均匀受热； （3）两次实验熔化所需时间不同，分析影响实验时间的因素即可。 【解答】解：（1）该温度计的分度值为1℃，示数在0℃以下，所以温度计的示数为﹣14℃； （2）实验时，为了使物质均匀受热，可以使用水浴加热法，故选：B； （3）由图像可知，冰的初温相同，开始熔化的时间、熔化所用时间均不同，可能是冰的质量不同导致的，也可能是酒精灯火焰不同导致的，还可能是烧杯中水的质量不同导致的（会使得相同时间内冰吸收的热量不同，冰的升温快慢和熔化所用时间都不同），故D不可能。 故答案为：（1）﹣14；（2）B；（3）D。 【点评】本题考查“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验，难度稍微有点大。 ►考点02 探究水沸腾时温度变化的特点 1．撤去酒精灯停止加热，水中的气泡会慢慢消失，而不是马上消失的原因：石棉网的温度较高，还可以向烧杯中的水提供热量。 2．缩短加热时间的方法： （1）用初温较高的水直接加热； （2）减少水的质量； （3）烧杯上面盖上带孔的硬纸板； （4）增大酒精灯的火焰。 3．沸点及其与气压的关系： （1）不同液体的沸点不同； （2）水的沸点在标准大气压下是100 ℃； （3）气压越大，液体沸点越高。 4．实验测出的水的沸点不一定是100℃，因为实验时的环境不一定是标准大气压下。 5．产生“白气”的原因：高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴。 【例1】（2024•成都）如图是某小组探究“水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置，下列说法正确的是（　　） A．实验中还需要的测量仪器是秒表 B．该实验操作简单，不需要注意安全 C．有“白气”冒出，说明水已经沸腾 D．水沸腾后即可熄灭酒精灯，停止加热 【答案】A 【分析】（1）实验中需要测量温度和时间； （2）实验中用到酒精灯，还会有热水，也存在一定的危险； （3）沸腾前也会有白气冒出； （4）水沸腾时需要吸收热量，停止加热，就会停止沸腾。 【解答】解：A、实验中需要测量时间，所以需要秒表，故A正确； B、该实验也存在一定的危险，因为实验中用到酒精灯，还会有热水，所以需要注意安全，故B错误； C、有水蒸气液化就可能看到白气，所以沸腾前也会有白气冒出，要看到有大量气泡产生，才开始沸腾，故C错误； D、停止加热，就会停止沸腾，因为水沸腾时需要吸收热量，故D错误。 故选：A。 【点评】探究水沸腾的实验，是一个常考的实验，出题形式多样，要引起重视。 【例2】（2024•哈尔滨）如图是探究“晶体熔化规律”和“液体沸腾规律”的实验装置，下列说法不正确的是（　　） A．甲实验用“水浴加热法”可以使试管中的物质受热均匀 B．为了得到普遍规律，两个实验均应进行多次实验 C．两个实验都需要记录加热时间 D．甲实验装置可以探究所有金属的熔化特点 【答案】D 【分析】（1）采用水浴法是为了受热均匀，减缓实验时间，便于记录； （2）实验分为探究性实验和测量型实验，测量型实验多次测量的目的是取平均值减小误差，探究性实验多次测量的目的是寻找普遍规律； （3）两个实验需要记录加热时间和温度以及物质的状态； （4）液体沸腾时，吸收热量，温度不变；不同金属的熔点不同。 【解答】解：A、探究“晶体熔化规律”的实验中，采用“水浴加热法”可以使试管中的物质受热均匀，故A正确； B、两个实验都是探究性实验，为了得到普遍规律，两个实验均应进行多次实验，故B正确； C、两个实验都需要记录加热时间和温度，故C正确； D、液体沸腾时，吸收热量，温度不变，熔点高于水的沸点的金属不能在甲装置中熔化，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查了探究水沸腾时温度变化的特点和探究固体熔化时温度的变化规律，属于典型题。 【例3】（2024秋•汾阳市期末）如图甲所示是“探究水沸腾时温度变化特点”的实验装置。图乙是水沸腾时温度计的读数，图丙中的a是根据实验数据绘制的温度与时间关系的图像。下列分析正确的是（　　） A．图甲中加盖子是为了减慢水的沸腾 B．由图乙可知，当地大气压高于标准大气压 C．只增加水的质量，则T﹣t关系图线应该是图丙中的d D．盖子上开小孔是为了防止沸点变高 【答案】D 【分析】（1）图甲中的盖子可阻止热量散失； （2）根据图乙读出温度计的读数，并与100℃进行比较，若小于100℃，则当地大气压小于标准大气压，若大于100℃，则当地大气压大于标准大气压，若等于100℃，则当地大气压等于标准大气压； （3）相同的实验装置，水的质量越大，则加热至水沸腾所需的时间越长，水质量的大小不影响水的沸点； （4）盖子上开小孔可以使烧杯的内部与外界的大气连通，从而使杯内的气压等于外界的大气压。 【解答】解：A、图甲中的盖子可阻止热量散失，从而加快水的沸腾，故A错误； B、由图乙知，温度计的读数为98℃＜100℃，所以则当地大气压小于标准大气压，故B错误； C、相同的实验装置，增加水的质量，则加热至水沸腾所需的时间变长，但不影响水的沸点，所以对应的图线应该为图丙中的c，故C错误； D、盖子上开小孔可以使烧杯的内部与外界的大气连通，从而使杯内的气压等于外界的大气压，从而防止由于杯内气压升高，水的沸点变大，故D正确。 【点评】本题考查了水沸腾时的温度变化特点，需熟练掌握实验过程和水的沸腾特点，题目难度不大。 【例4】（2024•苏州）观察水的沸腾实验 （1）按图甲组装器材，使用大试管可以适当缩短实验时间，也可以更好地观察水沸腾前后　 　的变化。用酒精灯加热，水温达到88℃时开始读数，每隔1min记录一次，第3min时温度计示数如图乙所示，读数为 　℃； 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 水温/℃ 88 90 92 96 98 98 98 98 （2）用表中数据在图丙上作出水温随时间变化的图像； （3）由图可知，水的沸点为 　℃； （4）为研究沸点与气压的关系，用抽气打气两用气筒、橡皮塞等组装成如图丁所示装置。用气筒 　（抽气/打气），观察到水再次沸腾，记录此时的　　，多次实验可得出的结论是 　。 【答案】（1）气泡；94；（2）；（3）98；（4）抽气；沸点温度；沸点随着气压的减小而降低。 【分析】（1）在水的沸腾实验中，使用大试管可以适当缩短实验时间，也可以更好地观察水沸腾前后气泡变化； 根据温度计分度值为1℃读数。 （2）根据表格中的数据，逐个描点画出图象。 （3）液体沸腾时，持续吸热，温度不变，不变的温度就是沸点。 （4）水的沸点随水面气压的增大而升高，随水面气压的减小而降低；据此来解答此题。 【解答】解：（1）使用大试管可以适当缩短实验时间，也可以更好地观察水沸腾前后气泡变化； 图中温度计分度值为1℃，则读数为94℃。 （2）根据表格中的数据，逐个描点画出图象。 （3）由图可知，当水温达到98℃之后就不再变化，所以水的沸点是98℃。 （4）打气时，烧瓶内的气压增大，沸腾的水不再沸腾；用气筒向外抽气，则烧瓶内的气压减小，水的沸点随之降低，因此水又重新开始沸腾，记录此时的沸点温度，多次实验可得出的结论是：沸点随着气压的减小而降低。 【点评】此题是“探究水沸腾时温度变化特点”的实验，考查了学生对温度计的使用、水沸腾特点及沸点的概念等，从图像中提取有关信息是解决此题的关键。 【例5】（2024•淮安）在“观察水的沸腾”实验中： （1）图甲中温度计的使用存在的错误是 　。除温度计外，还需要的测量工具是 　。 （2）图乙中的图 　表示水沸腾前的情况。 （3）图丙是根据实验记录的数据画出的温度随时间变化的图象，分析图象可知：水沸腾时温度的特点是　 　。 （4）在加热过程中，为了缩短加热时间，将烧杯中的水倒掉一部分后继续加热，直至水沸腾。图丁中加热过程中水的温度随时间变化的图象可能正确的是　 　。 【答案】（1）温度计的玻璃泡碰到容器壁；秒表；（2）a；（3）吸收热量，温度不变；（4）AD。 【分析】（1）使用温度计时，温度计的玻璃泡不能碰到容器底和容器侧壁，且要与被测液体充分接触；本实验需要记录时间的仪器； （2）沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小；沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大； （3）液体沸腾时，不断吸收热量，温度不变； （4）吸收热量相同时，水量越少，温度变化越快。 【解答】解：（1）如图甲所示，错误的地方是温度计的玻璃泡碰到容器底壁；实验中每隔一段时间记录一次温度计的示数，所以还需要的测量仪器是秒表； （2）图乙中a图气泡上升变小，是沸腾前的现象，b图气泡上升变大，是沸腾时的现象； （3）分析图象可知：水沸腾时吸收热量，温度不变； （4）当实验完成了一半时，将烧杯中的水倒掉了一部分，此时水温低于沸点，再继续加热时，由于水量减少，所以升温比一开始要更快，最后水达到沸点；综上所述，水温的变化规律是：先上升，再突然有一小段下降，再快速上升，直至沸腾；故AD图象符合题意。 故答案为：（1）温度计的玻璃泡碰到容器壁；秒表；（2）a；（3）吸收热量，温度不变；（4）AD。 【点评】本实验需要掌握水沸腾实验的器材的选择、温度计的正确使用、沸腾前和沸腾时气泡的变化情况、沸腾的特点等。 ►考点03 实验：比较不同物质的吸热能力 1．比较不同物质吸热能力大小的方法： （1）质量相同的不同物质升高相同的温度，加热时间越长，吸热能力越强（比热容c越大）。 （2）质量相同的不同物质加热相同的时间（吸收相同的热量），温度升得快的物质吸热能力弱（比热容c越小）。 2．采用控制变量法，即让两种不同物质的质量、温度、升高的温度相同； 3．尽量让不同物质在相同的时间内吸收的热量相等，用加热时间表示物质吸收热量的多少； 4．尽量避免热量的损失。 5．控制变量法的应用： （1）控制物质种类和升高的温度相同时，探究物质的吸热能力与质量的关系。 （2）控制物质种类和质量相同时，探究物质的吸热能力与升高温度的关系。 （3）控制物质质量和升高温度相同时，探究物质的吸热能力与物质种类的关系。 【例1】（2024•日照）利用如图甲所示的实验装置来探究冰的熔化规律，根据实验数据画出冰熔化过程的“温度﹣时间”图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．试管中装上适量碎冰进行实验，因为碎冰比大块冰的比热容小，熔化的更快 B．实验中某时刻温度计的示数如图丙所示，说明冰的熔点为﹣3℃ C．由图乙可知，在t1～t2的时间内碎冰停止吸热 D．0～t1时间内的温度变化比t2时刻后的温度变化快，原因是水的比热容比冰的大 【答案】D 【分析】A．将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，这样做不仅可以使碎冰受热均匀，而且便于记录各时刻的温度并观察冰的状态； B．图丙中温度计的分度值是1℃，液面在0刻度以下第3格，得出读数； C．冰在熔化过程中，冰在吸收热量，温度保持不变； D．取0至t1时段与t2时刻后一段相等时间观察，则吸热相等，物质由固态冰变为液态水的过程中质量保持不变，水的比热容比冰大。 【解答】解：A．将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，这样做不仅可以使碎冰受热均匀，而且便于记录各时刻的温度并观察冰的状态，故A错误； B．温度计的分度值是1℃，液面在0刻度以下第3格，所以读数为﹣3℃，说明某时刻冰的温度是﹣3℃，而不是冰的熔点为﹣3℃，故B错误； C．t1～t2的时间内，冰在熔化过程中，冰在吸收热量，温度保持0℃不变，故C错误； D．相同时间内，吸热相等，物质由固态冰变为液态水的过程中质量保持不变，水的比热容比冰大，由 可知，升高的温度不同，水升温比冰要慢，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查比热容的有关知识，是一道综合题。 【例2】 （2024•泰州）小明用如图所示的实验装置来探究“不同物质吸热升温的现象”。 （1）实验中需要控制一些条件相同，以下选项中不需要的是 　。 A．酒精灯火焰的大小相同 B．酒精灯里酒精的质量相同 C．水和沙子的质量相同 D．烧杯的规格相同 （2）实验数据记录如表所示，根据数据分析。 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 沙子 20 29 38 47 56 水 20 22 24 26 28 ①加热相同的时间，沙子的温度上升得多，两者吸收的热量Q沙　 　Q水（＜/＝/＞）； ②升高相同的温度，发现沙子用时短，说明 　 　的吸热本领强。 （3）小明还发现刚开始加热时，沙子升温速度比水小，可能的原因是：　 　。 （4）夏天夜晚，小明赤脚走在海边的沙滩上与走进海水里相比，感觉　　比较凉。 【答案】（1）B；（2）①＝；②水；（3）未充分搅拌沙子；（4）沙滩。 【分析】（1）根据控制变量法回答；实验需要测量水与煤油的加热时间，需要用到秒表； （2）（4）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。比较物质吸热能力的2种方法： ①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强 ②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强； （3）从沙子开始受热不均匀的角度考虑。 【解答】解：（1）该实验采用控制变量法，加热时要控制酒精灯火焰大小相同、火焰与烧杯底距离相等、使用相同的烧杯装入等质量的水和沙子，不需要控制酒精灯里的酒精相同，故B不需要； （2）①加热相同的时间，两物质吸收的热量相同；②分析实验数据可知：加热相同的时间，沙子升高的温度高，所以水吸热能力强；故质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热的时间比沙子长，则水吸收的热量大于沙子吸收的热量； （3）实验中仔细观察的小明同学还发现：刚开始加热时，沙子升温速度比水小，可能的原因是：沙子开始受热不均匀； （4）水的比热容较大，相同质量的水和沙子比较，放出相同的热量，水的温度降低的少，所以沙子比较凉。 故答案为：（1）B；（2）①＝；②水；（3）未充分搅拌沙子；（4）沙滩。 【点评】“比较不同物质的吸热能力”的实验是热学最主要的实验。此实验不仅考查学生对基本过程的掌握情况，更进一步考查学生运用基本知识和方法分析问题、提出问题的能力。 【例3】 （2024秋•万全区期末）在“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中，小组同学选用沙子和水进行实验，实验装置如图甲、乙所示。 （1）在两个相同易拉罐内分别装入初温、　 　相同的沙子和水。 （2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是：　 　。 测得实验数据如表格所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 52 水 18 19 21 23 25 27 （3）对沙子和水加热相同的时间，水吸收的热量 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。 （4）实验表明：　 　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。在物理学中，我们用 　这个物理量来描述物质的这种特性。 【答案】（1）质量；（2）使沙子和水受热均匀；（3）等于；（4）水；比热容。 【分析】（1）（4）比较物质吸热能力的2种方法： ①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强； ②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强； （2）实验中应使沙子和水受热均匀； （3）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。 【解答】解：（1）根据比较吸热能力的两种方法，应控制不同物质的质量相同，故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水； （2）为了使沙子和水受热均匀，实验中应用玻璃棒不断搅拌； （3）实验中用相同的酒精灯加热，加热相同的时间，水和沙子吸收的热量相同； （4）根据表格中的数据可知，质量相同的水和沙子，加热相同的时间，吸收相同的热量，水的温度升高的慢，则水的吸热能力大，我们用比热容这个物理量来描述物质的这种特性。 故答案为：（1）质量；（2）使沙子和水受热均匀；（3）等于；（4）水；比热容。 【点评】本题比较水和沙子吸热本领的大小，考查了转换法和控制变量法的应用，是热学中的重要实验。 【例4】（2024秋•西山区校级期末）小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案：将质量相同的A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。 （1）加热时，液体温度升高，这是通过 　方式来增大液体内能； （2）由图像可知：升高相同温度，A比B吸收的热量 　（选填“多”或“少”）。若不考虑加热过程的热量损失，则A、B两种液体的比热容之比为 　。 （3）液体 　（选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 【答案】（1）热传递；（2）少；1：2；（3）B。 【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能，用酒精灯加热，使液体温度升高，这是通过热传递方式来增大液体内能； （2）由图像可知，升高相同温度，A比B加热的时间短，由公式c来求比热容之比； （3）升高相同的温度B吸收的热量更多，由公式Q＝cmΔt可知，B的比热容更大，吸热能力更强。 【解答】解：（1）做功和热传递都可以改变物体的内能，用酒精灯加热，使液体温度升高，这是通过热传递方式来增大液体内能； （2）由图像可知，升高相同温度，A比B加热的时间短，故A比B吸收的热量少；根据公式c，加热时间反映吸热多少，在质量和温度变化量相同时，c1：c2＝Q1：Q2＝1：2； （3）升高相同的温度B吸收的热量更多，由公式Q＝cmΔt可知，B的比热容更大，吸热能力更强，同理，相同情况下，降低相同的温度能够放出更多的热量，更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 故答案为：（1）热传递；（2）少；1：2；（3）B。 【点评】本题考查不同物质的吸热能力，实验操作能力，内能的改变方式。 【例5】 （2024秋•锡山区期末）为了比较A、B两种液体的吸热能力，物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行实验。 （1）在两个完全相同的试管中分别装入初温相同且 　（选填“质量”或“体积”）相等的A和B两种液体，然后将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热。 （2）在组装器材时，你认为合理的安装确序是 　（选填“自下而上”或“自上而下”）。 （3）实验中液体吸收热量的多少是通过 　（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来反映的。 （4）根据实验测得的数据分别描绘出了A和B两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙，实验表明，　 　（选填“A”或“B”）的吸热能力更强。若A液体的比热容是2×103J/（kg•℃），则B液体的比热容是　 　J/（kg•℃）。 （5）该装置的优点是除了可以使A、B液体受热均匀，还可以　 　。 【答案】（1）质量；（2）自下而上；（3）加热时间；（4）B；3×103；（5）相同时间两液体吸热相同。 【分析】（1）（3）（4）（5）我们使用相同的酒精灯（或加热器）通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法； 比较物质吸热能力的2种方法： ①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强； ②使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强； 根据c，在质量和升高温度相同的情况下，吸收的热量Q与比热容c成正比得出B的比热容； （2）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置。 【解答】解：（1）根据控制变量法，在试管中装入A、B液体时，要控制他们的初温和质量相同； （2）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；而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，所以先放好烧杯后，再调节温度计的高度，所以组装实验器材时，应按照自下而上的顺序； （3）根据转换法，用相同的热源通过加热时间的长短来比较吸热多少； （4）根据记录数据画出A、B液体的温度随加热时间变化的图象如图乙所示，在相同的加热时间，B液体升温低，这表明液体B的吸热能力强； 根据图乙可知，A、B都升高到40℃，A加热2min，B加热3min，则B液体吸热是A液体的1.5倍， 根据Q＝cmΔ可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，若A液体的比热容为2×103J/（kg•℃），则B液体的比热容为c＝1.5×2×103J/（kg•℃）＝3×103 J/（kg•℃）； （5）如图甲所示，两试管放在同一烧杯的水中加热即热源相同，故加热相同的时间，吸收的热量相等。 故答案为：（1）质量；（2）自下而上；（3）加热时间；（4）B；3×103；（5）相同时间两液体吸热相同。 【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。 第2页（共24页） 学科网（北京）股份有限公司 $$