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专题04热学必考的三个重点实验(解析版)
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专题04热学必考的三个重点实验模型解读模型构建真题演练素养通关识题型解读命题特点+技巧解读+真题示例明模板构建答题模板/技巧点拨+典型问答模型01探究晶体的熔化和凝固的特点模型02探究水在沸腾前后温度变化的特点模型03探究物质的吸热能力(比热容)实验用真题演练真题示例+思路点拨/模板运用+规范答题+变式演练练模板运用最新模拟、预测考向练模板运用最新模拟、预测考向识中考模型解读高频模型中考题型与分值分布命题特点模型01探究晶体的熔化和凝固的特点(常考点)选择题、填空题、实验题(2-6分)一般情况下,各省中考物理命题,热学实验部分会出现1道题,常以选择题、填空题、实验题出现,分值6分以内。三个热学实验,在各省中考试卷里,每年都出现一道大题,所以必须重点复习,2025年也是必考内容。模型02探究水在沸腾前后温度变化的特点(必考点)选择题、填空题、实验题(2-6分)模型03探究物质的吸热能力(比热容)实验(易错点)选择题、填空题、实验题(2-6分)善总结模型构建模型构建模型01探究晶体的熔化和凝固的特点『模型解读,给思维方法及解题规律』一、学会探究晶体与非晶体熔化时温度的变化规律实验的思路是提高探究能力必备知识【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、试管、温度计、海波(石蜡)等【实验要求】1.安装实验器材时应按照自下而上的顺序进行。2.实验时,海波和石蜡应适量,目的是避免加热时间过短或过长,影响实验效果。3.记录温度的时间间隔不要太长,否则可能记录不到物质熔化时温度不变的过程。4.温度计的正确使用。5.熔化过程中搅拌器要不断轻轻搅拌,切勿将温度计当搅拌器使用。6.水浴加热和烧杯下面放石棉网的目的:使被加热物体受热均匀。7.酒精灯的正确使用。不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯;用外焰加热;用完酒精灯后必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。【实验记录】【晶体熔化实验结论总结】相同点:1.从固态变成了液态。2.在熔化过程中都需要吸热。不同点:1.海波熔化时,温度保持不变,有固液共存状态。2.石蜡熔化时,温度不断上升,没有固液共存状态。二、掌握晶体与非晶体熔化时温度的变化规律实验的考查点是快速解题的技巧(1)使用适量的物质(海波、石蜡)的原因:避免加热时间过长;(2)器材安装顺序:自下而上;(3)实验中,石棉网的作用:使烧杯均匀受热;(4)采用水浴法的好处:是物质均匀受热;(5)记录时间间隔不能过长:否则可能记录不到温度不变的过程;(6)海波熔化和石蜡熔化的主要区别是什么:海波熔化分为固态、固液共存态和液态三个物质状态;海波有明显的转折点,熔化时温度保持不变。石蜡没有明显转折点,温度一直在发生变化。(7)水浴法加热的优点:试管内的物质均匀受热,缓慢升温,从而能够有充分的时间观察现象、测量温度。(8)从固态变成了液态。在熔化过程中都需要吸热。海波熔化时,温度保持不变,有固液共存状态。解真题思维剖析【例题1】(2024黑龙江牡丹江中考真题)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】见解析(1)停表(2)雪的状态变化时间温度(3)见解析【解析】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,此时有太阳,温度升高,另外还有可能与其它外部因素有关,因此填写环境温度、屋顶材料、日照强度、日照时间、积雪厚度、屋顶形状等合理即可。(1)实验时需要记录不同时刻的温度值,因此,需要测量时间的停表。(2)由于实验室探究雪熔化时温度变化规律,因此实验中要时刻观察雪的状态变化。实验过程中要分析雪熔化时温度随时间的变化关系,需要测量温度和时间,因此需要记录时间和温度。(3)晶体在熔化过程中温度保持不变,因此判断雪是晶体还是非晶体的方法是若雪熔化过程中温度不变(有熔点),则是晶体,若雪熔化过程中温度一直改变(没有熔点),则是非晶体。变式演练【模型1变式1】(2025哈尔滨一模)关于“水沸腾规律”实验,下列描述不正确的是()A.水沸腾时,大量气泡在水中生成,上升、变小B.水沸腾时吸热且温度不变C.水的沸点可能低于100D.提高水的初温,可缩短实验时间【答案】A【解析】A.水沸腾时,大量气泡在水中生成,上升变大,直到水面破裂,故A不正确,符合题意;B.水沸腾时吸热且温度不变,故B正确,不符合题意;C.水的沸点可能低于100,故C正确,不符合题意;D.提高水的初温,可缩短实验时间,故D正确,不符合题意。故选A。【模型1变式2】(2025广西一模)在探究晶体熔化时温度的变化规律的实验中,如图所示,此时温度计的读数为________。观察到晶体在熔化过程中温度不变,说明晶体在熔化过程中________(选填“有”或“没有”)固定的熔化温度。【答案】45有【解析】]由图可知,温度计分度值为1,此时温度计的读数为45。晶体在熔化过程中吸收热量,温度不变,说明说明晶体在熔化过程中有固定的熔化温度。【模型1变式3】(2025河南一模)探究固体熔化时温度的变化规律:如图甲所示,用“水浴法”给试管中某固态物质加热,得到该物质温度随时间变化的图象如图乙所示。(1)采用“水浴法”加热的优点是______。(2)由图象可知,该固体是______(选填“晶体”或“非晶体”),图象中的______(选填“AB”“BC”或“CD”)段表示它的熔化过程,该物质在AB段的比热容______(选填“大于”“等于”或“小于”)CD段的比热容。【答案】(1)使固态可以均匀受热且固态缓慢吸热,容易观察实现现象。(2)晶体BC小于【解析】(1)水沸腾时温度不变,且完全包围试管,好处为:使固态可以均匀受热且固态缓慢吸热,容易观察实现现象。(2)BC段固体吸热,温度不变,为熔化过程,所以固体是晶体。等时间内,AB段温度升得更快,所以AB段的比热容小于CD段。模型02探究水在沸腾前后温度变化的特点『模型解读,给思维方法及解题规律』一、掌握探究水沸腾前后温度变化的特点的实验思路是提高探究能力的保证【提出问题】水在沸腾时有什么特征?水沸腾后,如果继续加热,是不是温度会越来越高?【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等。【实验过程】(1)按如图所示自下而上组装实验装置,在烧杯中装入水,用酒精灯的外焰给烧杯加热,并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温变化;(2)当水温达到90时去掉硬纸板,每隔1min记录一次水温,知道水沸腾后5min为止。同时注意观察水沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化;(3)撤掉酒精灯,停止对水加热,观察水的变化情况。【实验数据】时间/min012345678910温度/9092949698100100100100100100水的状态未沸腾沸腾【实验现象】(1)沸腾前,小气泡是从水中的杯底和侧壁开始出现的。随着气泡上升,气泡减小,直至消失;沸腾时,大量气泡是从水中和杯底和内部开始出现的。气泡上升、体积变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。(2)沸腾前,对水加热,水的温度不断升高;沸腾时,继续对水加热,水的温度保持不变;停止加热,水不再沸腾。【分析论证】(1)乙时间为横轴,温度为纵轴,在坐标纸上建立直角坐标系,根据表中记录的数据在坐标系中描点,再用平滑的曲线把它们连起来,画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图所示。(2)由实验现象和图像知,水沸腾前,不断对水加热,水的温度不断升高,达到某一温度时,水开始沸腾,水内部产生大量气泡,气泡上升,到达水面破裂,这说明沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象。(3)水沸腾后,虽然继续加热,但水的温度不变。停止加热,水停止沸腾,说明水的沸腾需要吸收热量。【实验结论】(1)沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点;(2)沸腾的条件:温度达到沸点;继续吸热。二者缺一不可。二、掌握探究水沸腾前后温度变化的特点的实验考查点是快速解题的技巧(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;(5)缩短加热时间的方法:用温水进行实验;用适量的水进行实验;调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;(6)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100。(7)实验结论:1)沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点;2)沸腾的条件:温度达到沸点;继续吸热。二者缺一不可。解真题思维剖析【例题2】(2024福建中考真题)探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙;(1)实验中除了图甲的器材,还需要的测量工具是天平和______;(2)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度______,水的沸点是______。推断当时实验室的气压______一个标准大气压;(3)对比图乙中两条图线可知,选用______煮蛋可以更快地将蛋煮熟。【答案】(1)秒表(2)保持不变98小于(3)盐水【解析】(1)取质量相等的水和盐水需要测量工具是天平,实验中需记录温度随时间的变化,所以要用秒表记录时间,用温度计测量温度,实验需要的另一个测量仪器是秒表。(2)该实验用加热的时间表示吸收热量。分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,继续加热,温度为98保持不变,故水的沸点是98。气压越低,水的沸点越低。在一个标准大气压下,水的沸点为100。此时水的沸点98小于100,故推断当时实验室的气压小于一个标准大气压。(3)分析图乙中图线可知,其他条件相同时,在同样加热的情况下,盐水的沸点高于水的,且升温较快,故选用盐水煮蛋可以更快地将蛋煮熟。变式演练【模型2变式1】(2025陕西西安一模)利用如图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点,通过两次实验得到如图乙所示的温度随时间变化的图像。下列说法错误的是()A.纸板上的小孔是为了使烧杯内外气压相等B.沸腾前,水的吸收热量温度升高C.沸腾过程中,水不断吸热,温度不变D.由图乙可知第一次实验用水质量较大【答案】D【解析】水沸腾时,继续加热,温度不变;沸点与气压的关系:沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低;只减少水的质量,只是从开始加热到沸腾的时间变短,不会改变水的沸点。A.实验中若在烧杯上加盖密闭,气压升高,水的沸点会升高,所以设计一个小孔是为了使杯内外气压平衡,故A正确;B.沸

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