学习任务三 固体熔化时温度的变化规律
|实验探究|
研究固体熔化时温度的变化规律
[实验过程]
(1)放置物品:如图所示,分别取适量的海波和石蜡放入内有的试管中,再把试管放入的烧杯中。

(2)组装器材时应按照的顺序进行。
(3)操作过程:点燃酒精灯,对烧杯加热,注意观察海波和石蜡的变化,并仔细观察示数的变化。待温度升高到$40°\mathrm{C}$左右时开始计时,每隔1 min记录一次数据,直到后再记录4～5次。数据记录如下表。

(4)数据处理:在坐标纸上,用纵轴表示,横轴表示,根据表格中各个时刻对应的在坐标纸上描点,然后将这些点用平滑的曲线连接起来,便得到熔化时温度随时间变化的图像。


|探究归纳|
随着不断加热,海波在熔化前温度不断,但熔化时温度,熔化后温度;石蜡在熔化过程中温度。
|学以致用|

实验过程：
(1)温度计 盛水
(2)从下到上
(3)缓慢 状态 温度计 全部熔化
(4)温度 时间 温度
探究归纳：升高 保持不变 继续升高 不断升高

【分析】本题围绕探究固体熔化时温度变化规律的实验展开，解题思路是：先回忆实验的操作细节，包括器材放置、组装顺序、加热方式、观察对象、数据处理方法，再结合晶体（海波）和非晶体（石蜡）的熔化特点，逐一分析每个空的答案。
【解析】
实验过程：
(1) 实验中需要测量固体熔化时的温度，因此试管内放入温度计；为使固体受热均匀，采用水浴法加热，需将试管放入盛水的烧杯中。
(2) 组装实验器材时，为保证用酒精灯外焰加热，应按照从下到上的顺序进行，先固定下方的酒精灯，再依次调整上方的器材。
(3) 加热时需缓慢加热，让固体受热均匀；实验中要观察海波和石蜡的状态变化，同时记录温度计的示数；待固体全部熔化后，继续记录4~5次数据，完成熔化后阶段的观察。
(4) 绘制温度随时间变化的图像时，纵轴表示温度，横轴表示时间，根据表格中各时刻对应的温度描点，再用平滑曲线连接各点，得到温度变化图像。
探究归纳：海波是晶体，熔化前温度不断升高，熔化时温度保持不变，熔化后温度继续升高；石蜡是非晶体，熔化过程中温度不断升高。
【答案】
实验过程：
(1) 温度计 盛水
(2) 从下到上
(3) 缓慢 状态 温度计 全部熔化
(4) 温度 时间 温度
探究归纳：升高 保持不变 继续升高 不断升高
【知识点】
固体熔化实验、晶体与非晶体熔化特点
【点评】
本题为基础实验题，全面考查探究固体熔化规律的实验操作、器材使用及晶体与非晶体的熔化特性，侧重对实验基础知识的掌握，是物理热学部分的核心实验内容。
【难度系数】
0.3

例3 图甲是探究固体熔化时温度的变化规律的实验装置。
(1)组装器材时应先固定图甲中的部件（选填“A”“B”或“C”），并按照（选填“从下往上”或“从上往下”）的顺序组装。
(2)把陶土网垫在烧杯下，并将试管放在水中加热，是为了使固体粉末受热（选填“均匀”或“不均匀”）。
(3)将温度计插入试管中时，温度计的玻璃泡要全部插入固体粉末中，不要碰到试管底或。若组装器材时，温度计的玻璃泡碰到了试管底部，应将图甲中的（选填“A向上”“B向下”或“C向上”）调整。若某时刻温度计的示数如图乙所示，则此时温度计的示数为℃。
(4)下表是实验中记录的数据。
根据表中数据可知，该物质在熔化过程中吸收热量，温度。
(5)能反映上述固体熔化时温度变化规律的是图丙中的（选填“a”或“b”）。

(1)A 从下往上
(2)均匀
(3)侧壁 C向上 46
(4)保持不变(或不变)
(5)a

【分析】
本题围绕探究固体熔化时温度变化规律的实验展开，需结合实验操作规范、温度计使用方法、晶体熔化特点等知识点解题：①组装器材需遵循酒精灯外焰加热原则，从下往上固定部件；②水浴加热的目的是使固体受热均匀；③温度计使用时玻璃泡不能碰容器底或壁，读数需注意分度值；④晶体熔化的特点是吸热温度不变，对应温度图像有水平段。
【解析】
(1) 组装器材时，要先根据酒精灯外焰的高度固定下方的铁圈A，再按从下往上的顺序组装，确保用外焰加热，故填A、从下往上。
(2) 水浴法加热可让固体粉末各部分受热均匀，避免局部温度过高，故填均匀。
(3) 温度计玻璃泡需浸没在固体中，不能碰试管底或侧壁；若碰试管底，需向上调整温度计固定部件C；图乙温度计分度值为1℃，示数为46℃，故填侧壁、C向上、46。
(4) 由实验数据可知，该物质是晶体，熔化时吸热温度保持不变，故填保持不变。
(5) 晶体熔化图像有一段水平线段，图丙中a为晶体熔化图像，b为非晶体，故填a。
【答案】
(1)A 从下往上 (2)均匀 (3)侧壁 C向上 46 (4)保持不变 (5)a
【知识点】
固体熔化实验、温度计使用、晶体熔化特点
【点评】
本题考查探究固体熔化规律的基础实验，涵盖实验操作、仪器使用、晶体特性等核心考点，注重实验细节的考查，难度适中。
【难度系数】
0.5