热学实验中考题解析

初中物理教研核心团队

[原题呈现]

例（2020·沈阳·第21题）安安和康康共同探究物质A和物质B熔化时温度的变化规律。

（1）实验所用装置如图1甲所示，在安装上有一处明显的错误，其错误之处是______;

（2）调整好器材后，他们开始实验，如图1乙所示，读取温度计示数的方法正确的是（   ）（选填“a”、“b”或“c”）。

（3）在实验过程中，他们每隔1 min记录一下物质A和物质B的温度，并把数据记录在表格里。根据表中数据可以判断_______（选填“物质A”或“物质B”）是晶体，它在4—7 min这段时间内处于______（选填“固态”、“固液共存”或“液态”）状态，在此过程中它的内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

[考点分析]

研究熔化过程中的温度变化规律是典型的热学实验，考查了探究过程中装置摆放、仪器读数等基本技能，以及对实验数据的分析，关注探究的过程和对探究过程的评估。考点包括：实验装置、温度计读数、根据实验数据分析物质的状态并判断物体是晶体还是非晶体，并对熔化过程中内能的变化作出判断。

[试题解析]

第（1）问是对设计实验和评估两个环节的考查，考生在设计实验环节需要选择所需器材，然后设计实验，需要经过对两套装置图的观察、比较得出：为使固体物质受热均匀，试管应浸没在水中适当位置。第（3）问是对分析与论证环节的考查，需要根据实验数据中A物质3—9 min内吸热温度不变推理得出这是晶体熔化的特点，因此A是晶体，这段时间吸收热量内能增大。

答案：（1）试管B碰到了烧杯底 （2）b （3）物质A 固液共存 增大

初中阶段热学探究实验共三个，分别是：探究固体熔化时温度的变化规律（以下简称实验1）;探究水沸腾时温度变化的特点（以下简称实验2）;比较不同物质吸热的情况（以下简称实验3）。对于这三个热学实验，建议复习时运用对比的方法，归纳实验的一些共同点和不同之处，应注意下列问题：

1. 关注实验装置（如图2）。这三个实验的共同点是实验装置中都用到了温度计和停表两个测量仪器。

需要注意的是：实验1为使固体物质受热均匀采用水浴加热;实验2为减少热量散失使用了中心有孔的纸板;实验3需要用到天平量取质量相同的水和食用油。

2. 关注探究过程。实验1每隔1 min记录一次温度，完全熔化后再记录4～5次。实验2水温接近90 ℃时每隔0.5 min记录一次温度。实验3利用此装置可以用两种方法判断吸热能力：一是加热相同时间比较升高温度，二是升高相同温度比较加热时间。

3. 关注分析与论证。实验1和实验2应根据实验数据绘制熔化图象和沸腾图象，以直觀表达相应物态变化的温度特点;实验3需设计表格、记录并分析数据，以判断得出不同物质在质量相等、升高相同温度时，吸收热量不同。

[拓展训练]

在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中，分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰，并各放了一支温度计组成如图3甲所示的实验装置，完成下面探究实验。

（1）组装实验器材的合理顺序是（    ） （填选项序号）。

A. 烧杯 B. 酒精灯 C. 温度计

D. 铁圈及石棉网      E.试管

（2）一段时间后温度计A的示数如图3甲所示，此时温度计示数为_____℃。

（3）实验过程中A、B两支温度计的示数随时间变化的图象如图3乙所示，通过分析图象可知，_______（填“实”或“虚”）线是试管内碎冰温度随时间变化的图象，6—10 min试管里的冰处于______态。烧杯内冰熔化经历了______min。

（4）第20 min试管里的水_______（选填“能”或“不能”）沸腾。

参考答案：（1）BDAEC （2）-2 （3）虚 固 6 （4）不能