中考物理一轮复习课时突破练习课件 第03课时 物态变化 (含解析)
展开【点拨】认识“白气”:在生活中看到的“白气”并不是气体,它是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴悬浮在空中形成的。“白气”是液态的小水滴,与水蒸气不同,水蒸气是气体,人眼看不到。
【点拨】图解“三态六变”:如图3-1所示,向上的变化过程要吸热,向下的变化过程要放热,且任意两种物态间的物态变化是一对互逆过程。
1.(1)图3-2中甲瓶是自制温度计,当甲玻璃瓶放入热水中时,细管中的水柱高度将会 ,实际使用中发现该温度计玻璃管中液柱变化不明显,导致示数不准确。对此,请你提出一条改进的建议: 。若用双手用力挤压甲玻璃瓶,会看到细管中液面 。
(2)乙瓶为一物理兴趣小组自制成的水气压计,瓶内气体压强p内 (选填“<”“>”或“=”)p大气压。当带着它从一楼到五楼时,玻璃管内水柱高度的变化情况是 (选填“变高”“变低”或“不变”)。 (3)若某同学误将乙瓶当做自制温度使用,则这种温度计是利用 的原理,该温度计在温度不变,大气压增大时,玻璃管内水柱会有所 ,可能被误认为温度 。
2.如图3-3甲所示是某城市开凿的人工湖,它是利用了水的 特性缓解了城市的热岛效应。如图乙所示,刚从水里出来的小明感觉很冷,这是由于水 。如图丙所示,昆虫上的小液滴是水蒸气 形成的。如图丁所示是北方冬夜窗玻璃上的冰花,这是 现象,此过程需要 热量,冰花会出现在窗户的 一侧。
3.如图3-4所示,将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐。用筷子搅拌大约半分钟,用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,可以看到冰水混合物的温度低于0 ℃。这时观察易拉罐的下部和底部,就会发现白霜。盐使冰的熔点 (选填“低于”或“高于”)0 ℃,白霜是空气中的水蒸气 (填物态变化名称)形成的,它在形成过程中要 热量。
1.如图3-5所示是小明同学设计的一个气体温度计的示意图,瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管中间有一段液柱。(1)这个温度计是根据气体的 来测量温度的。 (2)在标准大气压下将此装置从热水中拿出放到冰水混合物中,此时液柱向 (选填“左”或“右”)移动,等液柱稳定后,液柱处的刻度应标 ℃。 (3)小明拿着此装置乘电梯从一楼到达十楼(环境温度不变),发现该气体温度计的液柱向左移动,于是他猜想该气体温度计可能会受到 的影响。
探究一 温度计及其使用
2.如图3-6甲所示是一支常用体温计,图乙是体温计的横截面示意图。下列关于该体温计的说法中不正确的是( )A.它是根据液体热胀冷缩的规律制成的B.体温计向外凸起的弧形玻璃面,起到放大镜的作用,成的是正立、放大的虚像C.由于水银柱很细,读数时应该从图乙C方向看,才能有放大镜的效果D.图甲中温度计的示数是38.1 ℃
3.下列关于物态变化的说法,正确的在括号内打“√”,错误的打“×”。(1)在寒冷的北方不用水银温度计测量气温,是因为水银的凝固点较低( )(2)将冷饮从冰箱里拿出时,感觉到“粘”手是凝固造成的( )(3)盛夏,剥开包装纸后冰棒会冒“白气”,是汽化现象( )(4)吃雪糕时感到凉爽,主要是熔化吸热造成的( )(5)冬天,车内开空调时,车窗外表面会“出汗”( )(6)舞台上用干冰能制造白雾,是干冰升华吸热使空气中的水蒸气液化形成的( )(7)刚出冷库的冻肉比原来重,属于凝固现象( )
探究二 物态变化及吸、放热情况
4.如图3-7所示是某种物质在熔化过程中温度随时间变化的图像,根据图像可知,该物质( )A.是晶体,熔点是0 ℃B.液态时的比热容比固态时的比热容小C.在第4 min时,没有出现液态D.在2 min至6 min的过程中内能不变
探究三 物态变化相关的图像问题
[答案]A[解析]由题图可知,该物质有固定的熔化温度,因而是晶体,其熔点为0 ℃,故A正确;温度变化量相同时,该物质液态时需要加热的时间比固态时的长,可知该物质液态时的比热容比固态时的比热容大,故B错误;在第4 min时,该物质正处于熔化阶段,是固液共存状态,故C错误;在2 min至6 min的过程中,该物质温度不变,但熔化过程持续吸热,内能增大,故D错误。
5.如图3-8所示是甲、乙两种物质的熔化图像,下列说法正确的是( )A.0~4 min甲比乙吸热多B.4~8 min甲不吸热C.0~10 min甲和乙内能不断增加D.0~10 min甲和乙温度不断升高
6.用同一热源给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图3-9中图线a所示,由图可知,此时水的沸点是 ℃,当地的大气压 标准大气压,水在沸腾过程中温度 ,持续 ,内能 。若其他条件不变,①仅增加水的质量;②仅增大液面大气压强;③增加水的质量,同时减小液面大气压强;④仅提高水的初温。则四种情况中,温度与时间的关系图线分别对应 、 、和 、 。
【设计和进行实验】1.实验主要器材:固体粉末(好处:受热均匀,且温度计的玻璃泡可以与固体粉末充分接触)、温度计、停表、石棉网(作用:使烧杯底部受热均匀)、搅拌器(作用:使物质受热均匀)。2.器材的组装顺序:自下而上。3.试管在水中的位置:使被加热物体浸没在水中,试管不能接触到烧杯的侧壁和底部。4.水浴法加热:使物质受热均匀,且升温缓慢便于观察实验现象。特点:被加热物质的温度不会超过100 ℃。
突破一 探究固体熔化时温度的变化规律
【数据处理和分析】 5.设计实验数据记录表格(如下表所示)并绘制熔化过程中温度-时间图像,分析图像,判断物质是否为晶体(根据图像中有无水平线确定,若为晶体还可确定其熔点),得到物质在熔化过程中内能和温度的变化规律(晶体吸收热量,内能增加,温度不变;非晶体吸收热量,内能增加,温度升高)及物质的状态等。
【交流与反思】 6.实验中收集多组数据是为了寻找普遍规律。7.熔化前后曲线的倾斜程度不一样,原因:同种物质,状态不同比热容不同。8.做冰的熔化实验时,熔化结束后继续加热,试管中的水不会沸腾,原因:试管里的水达到沸点后,不能继续吸热。
例1 在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中,小李同学将质量相同的海波和石蜡分别装在两个相同的试管中,同时放在一个装有水的烧杯中加热,实验装置如图3-10所示。实验过程中,他每隔1 min记录一次海波和石蜡的温度和状态,实验数据如下表所示:
(1)为完成该实验,除图中器材外,还要用到的测量工具是 。 (2)实验时,隔水加热而不用酒精灯直接给试管加热,这样做的好处是 。 (3)实验结论: (选填“海波”或“石蜡”)是晶体,熔点为 ℃。 (4)比较0~3 min固态海波和石蜡的温度变化,发现它们 ,这是由于 。
使试管内的物质受热均匀
小华和小国又利用图3-10所示装置来探究“冰熔化时温度变化规律”。(5)该实验应选用 (选填“大冰块”或“碎冰块”)来进行实验,效果更好些。 (6)实验中某时刻温度计示数如图3-11甲所示,该物质此时的温度为 ℃。
(7)实验中小华每隔1 min记录一次物质的温度及对应状态,并作出温度随时间变化的规律图像,如图乙所示。分析图像可知:①该物质在熔化过程中吸收热量,温度 。 ②在5~15 min时间段内物质处于 (选填“固体”“液体”或“固液共存”)状态,此实验中冰的熔点为 ℃。该物质第5 min末的内能 (选填“小于”“等于”或“大于”)第6 min 末的内能。
(7)实验中小华每隔1 min记录一次物质的温度及对应状态,并作出温度随时间变化的规律图像,如图乙所示。分析图像可知:③不考虑热量损失,在0~5 min冰吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)第15~20 min水吸收的热量。 ④比较图像中AB段与CD段可知:该物质在 (选填“AB”或“CD”)段吸热能力强。 ⑤该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是 。
(8)如图3-12甲所示是小国绘制的温度-时间关系图像,小华认为图中的CD段数据有问题,这样判断的依据 是 。小国重新加冰、温水,重做了该实验,绘制的温度-时间图像如图乙所示,图甲和图乙图像的差异是因为小国在实验中 (回答一点即可)。
水的比热容较大,质量相同的冰和水吸收相同的热量,水升温应较慢
两次实验中加入冰的质量不同(或加温水后水温不同)
(9)小华同学提出,如果一直加热下去,试管中的水会沸腾吗?说说你的看法,并说明理由: _____________________________________________ __________________________________________。 若将试管中的水倒掉,装入另一种液体,按图3-10所示装置进行实验,用酒精灯不断给烧杯加热时,最终发现烧杯中的水和试管中的液体都沸腾了,这说明水的沸点 (选填“高于”“低于”或“等于”)试管中液体的沸点。
试管中的水不会沸腾,原因是试管中的水达到沸点后无法继续吸热
突破二 探究水沸腾时温度变化的特点
【设计和进行实验】 1.实验主要器材:温度计、硬纸板(作用:减少加热时水蒸发吸热,缩短实验时间;硬纸板上留有小孔的目的:使烧杯内外气压相同;注意:如果加的是不留小孔的厚纸板,会使烧杯内气压升高,从而提高水的沸点)。 2 .器材的组装顺序:自下而上。 3.沸腾前后气泡的特点:沸腾前气泡较少,在上升的过程中变小;沸腾后出现大量气泡,在上升的过程中变大。
【数据处理和分析】 4.设计实验数据记录表格(如下表所示)并绘制水沸腾时的温度-时间图像,分析 图像,可得出水在沸腾过程中的特点(持续吸热,温度不变)及水的沸点(保持不变的温度所对应的数值即为水的沸点)。
【交流与反思】 5.烧杯口产生“白气”的原因:水蒸气遇冷液化形成小水珠。6.沸点低于100 ℃的原因:当地气压低于标准大气压。7.加热时间较长的原因:水的质量太多或水的初温太低。缩短加热时间的方法:减少水的质量或提高水的初温或加盖纸板或增大酒精灯的火焰。8.撤去酒精灯后水没有立刻停止沸腾的原因:石棉网的温度高于水的沸点,水还会继续吸热。
例2在探究“水沸腾时温度随时间变化的特点”的实验中:(1)如图3-13甲所示是小梦安装的实验装置,合理的安装顺序是 (填序号)。 ①烧杯和水 ②酒精灯 ③铁杆A和温度计(含纸盖) ④铁圈B和石棉网
例2在探究“水沸腾时温度随时间变化的特点”的实验中:(2)如图乙所示为加热一段时间之后温度计的示数,则此时水的温度为 ℃。
例2在探究“水沸腾时温度随时间变化的特点”的实验中:(3)当水温接近90 ℃时,每隔1 min记录一次温度,并绘制了水温随时间变化的图像(如图丙所示),由图像可知:水沸腾时的特点是 ,水的沸点为 ℃,出现这一结果的原因可能是该处大气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)标准大气压。实验中,如果增大液体表面的气压,则水的沸点将 (选填“升高”或“降低”),水的内能将 (选填“增加”或“减少”)。
例2 在探究“水沸腾时温度随时间变化的特点”的实验中:(4)小梦想提高水的沸点,换用了火力更大的酒精灯加热,这种做法 (选填“可行”或“不可行”)。通过实验,小梦终于明白妈妈用炉火炖汤时,在汤沸腾后总是 (选填“保持大火”或“调为小火”)的道理。小梦回家后发现妈妈正在炖汤,汤沸腾后妈妈将火调小,汤仍然沸腾,小梦又把火调得更小,这时虽然还在加热,汤却不沸腾了,你觉得不沸腾的原因是 。
水吸收的热量小于或等于其散失的热量(无相同时间也可)
(5)在标准大气压下,酒精的沸点为78.5 ℃。利用沸腾知识,要从甘蔗酒中分离出酒精,加热甘蔗酒时控制的适宜温度可为 。(填选项前序号) A.60 ℃ B.80 ℃ C.100 ℃
(6)实验中为了缩短加热时间,可采取的措施是 (写出一条即可)。实验中,小梦观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同,如图戊、己所示,表示沸腾前气泡上升情况的是图 。水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”实际上是 (选填“小冰晶”“小水滴”或“水蒸气”)。
减少水的质量(或提高水的初温)
(7)小梦和小阳绘制出的温度随时间变化的图像如图丙所示,若小梦和小阳所选水的质量分别为m1、m2,根据图丁分析可知m1 (选填“>”“<”或“=”)m2。 (8)若小梦和小阳分别利用质量相等的水按图甲装置同时再次进行实验,正确操作,却依然得出了如图丁所示的两个不同的图线,原因可能是 。
(9)小梦在记录不同时刻的温度时(如下表所示),记错了一个实验数据,你认为错误的实验数据是 ,你这样判断的理论依据是 。
水在沸腾过程中持续吸热,温度保持不变
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