实验探究题专题训练（二）物态变化.doc

实验探究题专题训练山东省诸城市西郊学校董国荣 李秀娇（262200）. 对物态变化的探究例1 某同学测量一杯热水的温度，选好一支量程适当的温度计，他将温度计插入热水中后立即拿出来观察温度计的示数，在该同学操作错误的两点处画横线，并将正确的操作写在下面。（1）_。（2）_。解析：本题是一道阅读分析型信息给予题。解答该题的关键是熟练掌握温度计的使用方法和使用注意事项。在熟练掌握温度计使用方法和使用注意事项的基础上，再对题目给出的文字材料进行分析和判断即可很简单地作出正确解答。答：立即 拿出来（1）要稍等一会儿，待温度计的的示数稳定（2）玻璃泡要继续留在热水中使用温度计时应注意：观察量程及零刻度位置，认清最小刻度值；选用合适的温度计，使所测温度在温度计的量程内；测量时，温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中，不要碰到容器的底和壁；等到温度计示数稳定后才能读数，读数时温度计不能脱离被测液体，且视线要与温度计中液柱的液面相平；记录数据时，不仅要记数字还要记单位例2 如图31所示为某种晶体熔化过程的图象由图可知该晶体的熔点为 ，熔化过程用了 min，该晶体可能是 解析：本题是一道实验图像分析题。由图像分析可知：晶体在熔化过程中虽不断吸热，但温度保持不变，反映到图象上，这一段必然与横轴(时间轴)平行(或重合)图中BC段与时间轴重合(是平行的特殊情况)，此段应代表熔化过程，其对应的温度是0，应代表晶体的熔点，熔化从B到C共经历 图31了4min一1min3min通过查晶体的熔点表，只有冰的熔点是0答案：0 3 冰 例3 图32所示，是小明同学做“观察水的沸腾”的实验装置。(1)本实验的目的是：观察沸腾现象；探究水沸腾时 的变化规律 (2)图32中所示的温度是 。(3)当水温接近90时，每隔1min记录一次温度，根据表格里记录的数据，请你在图33所示的坐标上画出水的沸腾图像。(4)从水的沸腾图像可以看出，此时水的沸点是 ，水在沸腾的过程中温度 。 图32 图33 图34解析： 通过实验研究物理现象的规律，常用到数学中的函数图象的知识。用描点法作出对应点的函数图象，可更直观地发现规律性的知识，为进一步总结规律大有帮助。具体做法如下：(1)先在两个坐标轴上标出数值；(2)根据表中的数值在坐标上找出对应的点；(3)把这些描出的点用平滑的曲线连接起来（如图34所示）。其中06min所对应的是升温过程，6l0min所对应的是沸腾过程。由图像可知在当时的实验条件下，水的沸点是98。答案 (1)温度 (2)78 (3)如图34所示 (4)98 保持不变注意：以上两题都是读图像或作图像型分析题。要运用函数图像正确的分析、解答物理问题，必须对有关的物理函数图像做到“三会”即会看、会用、会画。所谓会看，就是能够不为图像的表面形状所迷惑，由坐标系的纵轴和横轴所代表的物理量，结合图像，认识图像所表达的物理意义；会用：就是能够运用已知的物理图像，抓住物理量的变化关系，对照与题目有关的物理定律和定理阐述有关的物理问题；会画：由于物理定律、物理规律表明了物理量之间存在一定的数学函数关系，所以“会画”就要求能够根据题目的条件正确画出物理函数图像，能够将物理过程的变化规律用不同的图像反映出来或根据画出的图像来综合分析有关问题。例4 （05庐江县）积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变。路面积雪经车辆压实后，车轮与路面的摩擦力减小，汽车易左右滑摆。同时，汽车的制动距离也难以控制，一旦车速过快、转弯太急，都可能发生交通事故。专家研究表明，气温不同，积雪的厚薄不同，对汽车的危害也不一样。当积雪厚度在515cm，气温在0左右时，汽车最容易发生事故。因为在这种条件下，路面上的冰雪常会呈夜冻昼化状态。此时，护路工人常在路面上撒大量的盐，以避免夜冻昼化现象，即在相同气温条件下，融化了的冰雪不再结冰，从而减少交通事故的发生。提出问题：在相同气温条件下，为什么水不再结冰了？猜想与假设：请你用学过的物理知识，针对这一现象产生原因提出一个合理的猜想，并说出你猜想的理由。猜想： ；理由： 。设计实验方案：针对你的猜想，设计一个实验方案验证猜想的正确性。实验方案及主要步骤： 。分析与交流；除了在路面上撒盐外，你还有什么常用的办法，可以避免减少交通事故，这样做的道理是什么？方法： ； 道理： 。解析：本题是一道以解决现实生活问题立意的实际应用型实验探究题。解答本题的突破口是根据题目给出的材料提出要探究课题的猜想，并能根据题目给出的材料、自己掌握的相关知识和生活经验对提出的猜想做出你认为合理的解释。然后才能根据研究课题和提出的猜想设计实验探究方案。如果不能根据题目给出的材料提出合理猜想，也就很难对提出的猜想作出合理的解释。最后，题目在分析交流环节提出的是一个开放性问题，它即可以从增大摩擦角度回答，也可以从减小汽车动能，从而改变汽车的制动距离等角度回答。答案：猜想：水中杂质越多,水的凝固点越低或混合物的凝固点降低 理由:：护路工人常在路面上撒大量的盐，以避免“夜冻昼化”现象，即在相同气温条件下，融化了的冰雪不再结冰 实验方案及主要步骤：取相同的三个杯子，盛相同体积的清水、淡盐水、浓盐水，放入冰箱里，每隔5分钟用温度计测一次温度，并观察是否有结冰现象，若结冰，结冰的顺序是否是清水、淡盐水、浓盐水。 方法：在车轮上装防滑链。道理：接触面越粗糙，摩擦力越大。注意：由于本题根据题目要求提出的猜想也就是要设计实验探究方案的实验目的。因此，我们设计的实验方案都必须为寻找探究问题的结论或验证你所提出猜想的正确性服务的。另外，在设计实验方案时，还要注意所选择器材是否容易找到、实验过程的可操作性、实验步骤设计的逻辑性、实验过程中可能引起实验误差的各种因素及减小实验误差的措施等细节问题。巩固练习1、某同学用温度计测液体温度时的情况如图35所示，指出操作的错误之处； ；此错误造成的后果是使测出的温度偏 (填“高”或“低”)。 图35 图362、(05无锡市)如图36是小红利用小瓶、橡皮塞和玻璃管自制的液体温度计。该温度计是根据液体 的规律来工作的。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： 。3、(05宿迁市)两个学习小组用图37甲所示的实验装置分别观察松香和海波的熔化过程，且每隔一定时间记录一次温度，直到两种物质全部熔化。由图37甲可知此时的温度计示4050甲 乙 丙时间/min温度/时间/min温度/00 图37数是 图48。各组同学根据记录数据绘制了这两种物质的熔化图像，如图37乙、丙两图所示，其中 图能反映海波的熔化特点。4、(2004南京)某同学在做“研究海波熔化”的实验 (1)他用温度计测量海波在加热过程中的温度，主要步骤有： A、将温度计的玻璃泡与海波充分接触，不要碰到容器底或容器壁 B 、了解海波熔化时的温度，选择一支量程合适的温度计 C、读取温度读数时，温度计玻璃泡仍和海波接触 D、观察温度计的量程和分度值上述步骤合理的顺序是 (只填写序号)图38甲是海波温度随时间变化的图象，当t10min时海波处于 状态，图38乙所示温度计显示的是海波某时刻的温度，它的示数是 5、探究冰的熔点提出问题：冰在什么情况下开始熔化?在熔化过程中，温度如何变化?猜想：冰升高到某一温度时，开始熔化；在熔化过程中温度可能升高或不变设计并进行实验：将碎冰和温度计放人试管，再把试管放人烧杯中的水中，让水没过碎冰，采用水浴加热的方法，按图39进行加热，每隔1min记录一次数据，并在坐标纸上描出各点，用平滑的曲线将这些点连接起来如图310所示 图39 图310 （1）通过以上实验探究，你能分析归纳出冰在熔化过程有哪些特点？（写出两条即可）（2）如果让你自己动手操作实验探究冰的熔点，你在实验过程中会想到注意那些问题。请你至少写出两条实验注意事项？6、做晶体熔化实验时，测得的数据如下表所示 (1)此晶体的熔点为 ，熔化过程用的时间为 。 (2)在48min这段时间里，它处于 状态。 (3)在第1.5min时，它处于 状态，第11min时它处于 状态，这种物质叫 。 (4)在图311中，画出它的熔化图象。7、有两个同学研究海波和石蜡熔化时温度的变化规律，记录的数据如下表： 图311 他们在实验时观察到，海波第5min开始熔化，第11min熔化完毕；石蜡第2rnin开始变软，第12min全部熔化完毕 请你对以上实验数据进行分析后完成下面各题： (1)海波熔化时温度的变化规律是 。 (2)石蜡熔化时温度的变化规律是 。 (3)由此你能否画出晶体和非晶体熔化的大致图象?8、在研究液体凝固物态变化时，关于液体在凝固过程中是放热还是吸热?小明认为：前面已经学过，固体熔化需吸收热量，温度保持不变，而凝固是熔化的反过程，所以，液体在凝固过程中应放热且温度保持不变。 (1)实验提出的问题是： ； (2)小明的猜想是： 。 (3)请你帮小明制定计划并设计实验。 (4)下表是某液体在凝固过程中的温度随时间变化情况记录，请在图312中画出液体的凝固图象。 图312这种液体的凝固点是 ，从开始凝固到完全变成固体所用的时间是 ，固体在凝固过程中 热，但温度 。9、(05无锡市)图313甲是“观察水的沸腾”的实验装置图。安装该实验装置时，应该先固定A、B两铁圈中的 铁圈。水沸腾时温度计示数如图313乙所示，由此可知，水的沸点是 。10、在“观察水的沸腾”的实验中，某个实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图314甲、乙所示则图 是水在沸腾前的情况，图 则是水沸腾时 甲 乙的情况实验小组还得到下列的实验数据(见下表)： 图313 (1)从记录的数据看出，在某一次观察记录中明显错误的是第 min时的数据；(2)从记录数据可得出的实验结论是：此时水沸腾的温度为 11、（05南通市）俗语说“响水不开，开水不响”，开水真的不响吗?小明想对此进行研究，得到爸爸的支持小明用圆底铁锅在煤气灶上进行烧水试验，用温度计、数字声级计(测量声音强弱的仪器)分别测量锅内水的温度、锅旁声音的强弱测量结果如下表：水温t/2l40607080859095声强级/dB37.538.040.543.446.852.954.455.252.8现象无气泡无气泡有小气泡产生少量气泡上升上升气泡增多大量气泡上升水面有气泡形成更多小气泡形成，水变浑浊沸腾水沸腾时，温度计的示数如图315所示，请填写表格中的空格分析以上信息，可知温度为_时，响度最大现在你对“响水不开，开水不响”这句话有什么新的理解? 。 图315 图316 图31712、探究水的沸点提出问题：水在什么温度时沸腾?在沸腾过程中温度如何变化?猜想：当水温达到某个数值时开始沸腾，在沸腾过程中，温度可能不变设计并进行实验：按图316给水加热，将温度计插入水中，不要碰到烧杯壁和烧杯底，仔细观察并每隔1min记录一次数据，直到水沸腾5 min为止在坐标纸上描出各点，并用平滑的曲线连接各点如图317所示 （1）请你根据上述实验探究过程，分析出水在什么条件下才能沸腾？水在沸腾过程中有何特点？（写出两条即可）请同学们列举出实验过程中应注意的问题？（2）水的沸点受什么因素的影响？ （3）在水的沸腾实验中，发现上升的气泡大小变化不一样：开始时，气泡上升时逐渐变小；沸腾后气泡上升时逐渐变大，你知道这是为什么吗? 巩固性练习答案.对物态变化的探究1、温度计碰到了容器底 高 2、（1）热胀冷缩 （2）采用更细的玻璃管（采用容积更大的瓶子或采用膨胀系数更大的液体） 3、48 乙 4、(1)BDAC (2)固液共存 36 5、（1）冰在熔化前，随加热时间的增加，温度逐渐升高；当冰的温度达到0时，开始熔化，冰的熔点是0；从开始熔化到熔化完毕整个过程温度保持不变；冰熔化咸水后，继续加热，温度又不断上升（2）实验前，先用刨冰机或绞肉机将冰块打碎，以保证受热均匀将温度计插入碎冰中间，不要碰到试管壁和底，读数时视线与温度计的液面相平，保证数据准确本实验不能直接用火焰加热冰，要采用水浴加热的方法，使冰受热均匀试管底部不要接触烧杯底冰的熔点受杂质和大气压的影响，测出的熔点可能不是06、（1）48 6 （2）固液共存态 （3）固态 液态 海波 （4）7、(1)海波熔化时温度不变 (2)石蜡熔化时温度不断升高 (3)熔化图象如下图所示8、（1）液体在凝固过程中是放热还是吸热?（2）液体在凝固过程中应放热且温度保持不变。（3）在烧杯中放入适量的水，插入一支温度计，读出这时温度计的示数；然后将其放在冰箱冷冻室中，每隔2min读一次温度计的示数记录在表格中，并观察不同温度下水所处的状态。（4） 0 2min 放热 保持不变 9、（1）B (2)99