问题例2 实验小组用石蜡和冰探究固体熔化时温度的变化规律,实验装置如图甲所示,实验前将温度传感器与计算机连接,设置好数据采集软件的相关参数。

基础设问
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,合理的安装顺序是
(2)(2023徐州)在冰或石蜡中插入温度计时,应使温度计的玻璃泡位于冰或石蜡的
A. 上部
B. 中部
C. 底部
D. 都可以
(3)(2023泰州改编)实验应选取
(4)观察计算机屏幕上显示的冰熔化和石蜡熔化的温度—时间图像(如图丙所示),同时观察冰和石蜡的状态变化情况。
①分析图像可知,
②进一步分析可得,冰在熔化过程中温度
③冰在第4~7min时间段内处于
能力提升
(5)(2023徐州)另外小组实验图像如图丁所示,t₁前和t₂后的两段图像倾斜程度不同,原因是(
A. 冰吸热比水快

B. 冰的质量比水大
C. 水的密度比冰大
D. 水的比热容比冰大
(6)(2023徐州)实验过程中,如果还想同时得到冰在熔化时吸收热量的证据,请你对该实验做出改进:
基础设问
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,合理的安装顺序是
CBA
。(填字母)(2)(2023徐州)在冰或石蜡中插入温度计时,应使温度计的玻璃泡位于冰或石蜡的
B
。(填字母)A. 上部
B. 中部
C. 底部
D. 都可以
(3)(2023泰州改编)实验应选取
碎冰
(选填“大冰块”或“碎冰”)装入试管内进行实验效果更好。采用图甲的装置,不但能使物体受热均匀
,而且温度上升速度较慢
(选填“快”或“慢”),便于观察冰的状态变化
。(4)观察计算机屏幕上显示的冰熔化和石蜡熔化的温度—时间图像(如图丙所示),同时观察冰和石蜡的状态变化情况。
①分析图像可知,
冰
(选填“冰”或“石蜡”)是晶体,判断的依据是有固定的熔化温度
;②进一步分析可得,冰在熔化过程中温度
保持不变
,石蜡在熔化过程中温度不断升高
;③冰在第4~7min时间段内处于
固液共存
态,该过程中它的内能不断增大
。能力提升
(5)(2023徐州)另外小组实验图像如图丁所示,t₁前和t₂后的两段图像倾斜程度不同,原因是(
D
)A. 冰吸热比水快
B. 冰的质量比水大
C. 水的密度比冰大
D. 水的比热容比冰大
(6)(2023徐州)实验过程中,如果还想同时得到冰在熔化时吸收热量的证据,请你对该实验做出改进:
将正在熔化的冰水混合物放入0℃的水中,观察试管内部冰是否继续熔化
。答案
例2 (1)CBA (2)B (3)碎冰 受热均匀 慢 状态变化 (4)①冰 有固定的熔化温度 ②保持不变 不断升高 ③固液共存 不断增大 (5)D (6)将正在熔化的冰水混合物放入0℃的水中,观察试管内部冰是否继续熔化
解析
【解析】
(1) 安装实验装置应遵循从下到上的顺序,先固定酒精灯(C),再放置铁圈和石棉网(B),最后安装试管及相关器材(A),故合理顺序是CBA。
(2) 测量固体温度时,温度计的玻璃泡应位于被测物体的中部,才能准确测量其温度,故选B。
(3) 碎冰受热更均匀,实验效果更好;图甲的水浴法加热,既能使物体受热均匀,又能让温度上升速度较慢,便于观察冰的状态变化。
(4) ①冰是晶体,判断依据是冰熔化过程中温度保持不变,有固定的熔化温度;②冰在熔化过程中温度保持不变,石蜡是非晶体,熔化过程中温度不断升高;③冰在第4~7min处于熔化阶段,为固液共存态,此过程持续吸热,内能不断增大。
(5) t₁前是冰,t₂后是水,由于水的比热容比冰大,相同质量的冰和水吸收相同热量时,水的温度升高较慢,导致两段图像倾斜程度不同,故选D。
(6) 将正在熔化的冰水混合物放入0℃的水中,若试管内冰继续熔化,说明冰熔化时吸收热量,以此获取冰熔化吸热的证据。
【答案】
(1) CBA
(2) B
(3) 碎冰;受热均匀;慢;状态变化
(4) ①冰;有固定的熔化温度 ②保持不变;不断升高 ③固液共存;不断增大
(5) D
(6) 将正在熔化的冰水混合物放入0℃的水中,观察试管内部冰是否继续熔化
【知识点】
1. 晶体与非晶体熔化特点
2. 温度计的正确使用
3. 水浴法加热的优点
【点评】
本题结合固体熔化实验,综合考查实验装置安装、实验器材选择、晶体与非晶体的熔化规律等知识点,融入多地中考真题改编,注重实验操作细节与规律的理解,能有效提升学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.6
(1) 安装实验装置应遵循从下到上的顺序,先固定酒精灯(C),再放置铁圈和石棉网(B),最后安装试管及相关器材(A),故合理顺序是CBA。
(2) 测量固体温度时,温度计的玻璃泡应位于被测物体的中部,才能准确测量其温度,故选B。
(3) 碎冰受热更均匀,实验效果更好;图甲的水浴法加热,既能使物体受热均匀,又能让温度上升速度较慢,便于观察冰的状态变化。
(4) ①冰是晶体,判断依据是冰熔化过程中温度保持不变,有固定的熔化温度;②冰在熔化过程中温度保持不变,石蜡是非晶体,熔化过程中温度不断升高;③冰在第4~7min处于熔化阶段,为固液共存态,此过程持续吸热,内能不断增大。
(5) t₁前是冰,t₂后是水,由于水的比热容比冰大,相同质量的冰和水吸收相同热量时,水的温度升高较慢,导致两段图像倾斜程度不同,故选D。
(6) 将正在熔化的冰水混合物放入0℃的水中,若试管内冰继续熔化,说明冰熔化时吸收热量,以此获取冰熔化吸热的证据。
【答案】
(1) CBA
(2) B
(3) 碎冰;受热均匀;慢;状态变化
(4) ①冰;有固定的熔化温度 ②保持不变;不断升高 ③固液共存;不断增大
(5) D
(6) 将正在熔化的冰水混合物放入0℃的水中,观察试管内部冰是否继续熔化
【知识点】
1. 晶体与非晶体熔化特点
2. 温度计的正确使用
3. 水浴法加热的优点
【点评】
本题结合固体熔化实验,综合考查实验装置安装、实验器材选择、晶体与非晶体的熔化规律等知识点,融入多地中考真题改编,注重实验操作细节与规律的理解,能有效提升学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.6
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