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(共16张PPT)
专题特训　物态变化的图象与实验探究
类型一　温度计的设计原理与使用
1. 小明练习使用温度计。
(1) 实验室常用的温度计是根据　　　 　　的规律制成的。
(2) 如图甲所示的温度计的分度值是　　　 ℃,读数方法正确的是　　　(填“A”
“B”或“C”),示数为　　　　℃;如图乙所示的温度计的示数是　　　　℃。
(3) 如图丙所示为小明测体温时体温计的一部分,该体温计的分度值是　　　　℃,小明的体温属于　　　　(填“正常”或“不正常”)范围。
液体热胀冷缩
1
B
36
-3
0.1
不正常
[解析](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。(2) 如图甲所示的温度计,液柱在零刻度线的上方,每一个大格代表10℃,每一个小格代表1℃,示数是36℃;读温度计的示数时,俯视会造成测量值偏大,仰视会造成测量值偏小,所以读数时视线要与温度计中液柱的液面相平,故B正确;如图乙所示的温度计,每一个大格代表10℃,每一个小格代表1℃,液柱在零刻度线的下方,示数是-3℃。(3) 体温计的每一个大格代表1℃,每一个小格代表0.1℃(即分度值为0.1℃),示数是38.5℃,人的正常体温大约是37℃,所以小明的体温属于不正常范围。
类型二　熔化的探究实验
2. 【探究名称】 冰块熔化的快慢与哪些因素有关
【猜想与假设】
猜想一:可能与隔热的材料有关。
猜想二:可能与隔热材料包裹的厚度有关。
为了探究猜想一,现备有如下器材:三只相同的塑料杯、报纸、羊毛布料、相同的
冰块若干和　　　　。
【设计与进行实验】
(1) 在三只相同的塑料杯中装入相同的冰块,分别标上A、B、C。
停表
(2) 如图甲所示,用　　　　的隔热材料将A杯和B杯包裹　　　　的厚
度,C杯不包裹任何东西,并开始计时。(填“相同”或“不同”)
(3) 如图乙所示,当C杯中冰块完全熔化后,再每隔5min小心地揭开一点
隔热材料,观察A杯、B杯中冰块是否已经完全熔化,记录A杯、B杯中冰块
完全熔化的时间t1、t2。
【分析与论证】 若t1≠t2,则冰块熔化的快慢与隔热的材料　　　　。
【评估与交流】
(1) 本实验是通过比较冰块完全熔化的　　　　来反映冰块熔化的快慢。
(2) 炎热的夏天,冰棒更容易熔化。据此你认为冰块熔化的快慢还可能与　　　 有关。
【拓展】 要比较冰块熔化的快慢,还可以在相同的时间里比较冰块熔化的多少。我们所学过的物理量中,类似于这种表示“快慢”的物理量有　　　　(写出一个即可)。
不同
相同
有关
时间
温度
速度
[解析]【猜想与假设】实验中需要比较冰块熔化的快慢,所以需要用停表测量时间。【设计与进行实验】(2) 为了探究冰块熔化快慢与隔热材料的关系,我们需控制其他条件相同,所以需要用不同的隔热材料将A杯和B杯包裹相同厚度,C杯不包裹任何东西,并开始计时。【分析与论证】若t1≠t2,说明冰块熔化的快慢与隔热的材料有关。【评估与交流】(1) 该实验是通过比较冰块完全熔化所用的时间来反映冰块熔化快慢的。(2) 炎热的夏天,冰棒更容易熔化,是由于夏天的温度更高,因此冰块熔化的快慢还可能与温度有关。【拓展】在物理学中,我们用单位时间内通过路程的多少来表示速度。
类型三　探究水的沸腾实验
3. (2023·长春二道校级一模)探究“水沸腾时温度变化的特点”时,两组同学从如图
甲、图乙所示的实验装置中各选一套来完成实验。
(1) 实验时,按照自下而上的顺序组装器材的目的是______________________________
(写出一条即可)。
(2) 图丙是实验中某一时刻温度计的示数,其示数是　　　　℃。
(3) 图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的温度—时间图象,其中图线　　　 (填“a”或“b”)是根据图乙实验装置的数据绘制的。
(4) 同学们观察到图戊中明显的实验现象时,温度计示数　　　　(填“变大”“变小”或“不变”),这时气泡内的气体是　　　　(填“空气”或“水蒸气”)。
(5) 请归纳总结出水沸腾时温度变化的特点: 。
酒精灯需用外焰加热(合理即可)
84
a
不变
水蒸气
吸热,温度不变
[解析](1) 需用酒精灯外焰加热,所以要先放好酒精灯,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,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,即按照自下而上的顺序进行。(2) 零刻度线在液柱的下方,每一个大格代表10℃,每一个小格代表1℃,示数是84℃。(3) 图乙中烧杯加盖,水面上方气体的压强较大,水的沸点较高,对应图丁中的图线a。(4) 水沸腾时,烧杯中水的各部分温度趋于一致,气泡在上升时一方面随着高度增加,压强减小,体积增大;同时气泡周围的水不断汽化为水蒸气,使气泡上升过程体积逐渐变大;因此图戊是水沸腾时的情景,水沸腾时继续吸热,温度不变;气泡内的气体是水蒸气。
类型四　影响蒸发快慢的因素
4. (2022·苏州模拟)某同学探究影响蒸发散热情况的实验,如图所示,请回答下列问题。
(1) 该同学记录了三个示数,其中a温度计的示数为　　　　℃。
(2) 酒精蒸发时会向温度计　　　　(填“吸收”或“放出”)热量。
(3) 比较b和c温度计的示数,可以得出:蒸发快慢与　　　　　　　　　　　　　有关,从分子热运动的角度来看,空气流动促进了酒精分子向空气中扩散。
25.5
吸收
液体表面空气的流动速度
(4) 该同学用水代替酒精多次实验,发现在相同温度但天气不同的情况下,三支温度计的示数有时差别不大,有时差别很大。请你结合材料提出一个与本实验有关的猜想:
　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。
水蒸发的快慢可能与周围空气的湿度有关
[解析](1) 由题图知,温度计的分度值为0.1℃,则a温度计的示数为25.5℃。(2) 液体蒸发时需要吸收热量,所以酒精蒸发时会从温度计吸收热量,导致温度计的示数降低。(3) 通过b、c温度计的示数可以看出,c的示数低,b、c温度计的主要区别在于液体表面的空气流速不同,因此可得出液体蒸发的快慢与液体表面的空气流速有关。
(4) 该同学用水代替酒精多次实验,若三支温度计示数差别不大,即水的蒸发快慢差别不大,说明空气湿度较大,此时水不易蒸发,雨天或潮湿天气时空气湿度较大;若温度计的示数差别很大,说明空气湿度较小,晴天时空气湿度较小,由此可以提出猜想:水蒸发的快慢可能与周围空气的湿度有关。
类型五　探究碘的升华与凝华
5. (2022·杭州模拟)小明看到家中日光灯管的两端各有一圈黑色(如
图甲所示),从外面擦怎么也擦不掉,他感到惊奇,于是向爸爸请教,
爸爸让他在一支长试管内装入少量的碘粉,塞上底部悬挂了少量棉
线的橡皮塞,用酒精灯慢慢加热,如图乙所示。
(1) 加热时小明看到碘粉没有熔化就有紫色的烟雾升起,这是　　　　　　 　过程,需要　　　　热。
(2) 一段时间后,小明看到离试管底一段距离处出现了一圈紫色的堆积物,这是碘
　　　　而成的,并且时间越长,堆积物越多。由此小明推断日光灯管上的黑圈是钨丝先　　　　后　　　　形成的。
升华
吸
凝华
升华
凝华
[解析](1) 当加热碘粉时,碘会直接由固态变成气态,形成紫色的碘蒸气,这属于升华现象,需要吸热。(2) 一段时间后,小明看到离试管底一段距离处出现了一圈紫色的堆积物,这是碘蒸气凝华而形成的,并且时间越长,凝华形成的碘越多;由此小明推断日光灯管上的黑圈是钨丝先升华后凝华形成的。
6. (2022·咸宁咸安校级期中)下列两个实验都是为了演示“碘的升华”而设计的。参
阅表中几个温度的数据,你认为实验方案　　　　(填数字)能更好地反映“碘的升华”现象。你的理由是酒精灯火焰的温度　　　　(填“高于”“低于”或“等于”)碘的熔点、沸点,可能使碘发生先　　　　再　 　　　变成气态的现象,不能说明“碘的升华”。
2
高于
熔化
汽化(或沸腾)
实验方案1 实验方案2
在试管内装入碘的固体颗粒,用酒精灯直接加热装了固态碘的试管,发现试管内出现了碘蒸气 在试管内放入少量碘的固体颗粒,盖紧盖子后把试管放入沸水中,发现试管内出现了碘蒸气
碘的熔点: 113.7℃ 碘的沸点: 184.3℃ 水的沸点: 100℃ 酒精灯火焰温
度:约500℃
[解析]如果用酒精灯直接加热试管,由于酒精灯火焰的温度高于碘的熔点、沸点,可能使碘发生先熔化再汽化(或沸腾)变成气态的现象,不能说明“碘的升华”。而实验方案2中水的沸点低于碘的熔点,碘吸热后会直接发生升华现象,故实验方案2更好些。

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