2025年中考物理【热点·重点·难点】专练重难点01 热学中的重点实验（原卷版）

重难点01热学中的重点实验实验考点三年考情分析2025考向预测探究水在沸腾前后温度变化的特点1.温度计的使用与读数；2.沸点与气压的关系；3.图像分析。2024·苏州-实验(8)2024·扬州-实验(5)2024·淮安-实验(5)2024·盐城-实验(7)2024·南通-实验(6)1.创新情境：结合高压锅、高原地区沸点变化等生活场景，考查气压对沸点的应用；2.误差分析：探究“纸板盖住烧杯口是否影响实验结果”等细节问题；3.图像拓展：对比不同水量或不同加热功率下的沸腾曲线探究冰和石蜡的熔化特点1.晶体与非晶体的判断；2.熔化过程的特点；3.实验误差分析。2023·无锡-填空(3)2023·徐州-实验(5)2021·扬州-选择(2)1.新材料引入：探究新型晶体的熔化特性；2.跨学科应用：结合地理知识分析冰川融化的吸热过程；3.实验改进：使用数字化传感器实时记录温度变化探究不同物质吸热升温的现象1.控制变量法（强调控制物质质量、初温相同）；2.转换法的应用（通过加热时间反映吸热多少）；3.比热容计算与结论推导2024·泰州-实验(5)2022·常州-实验(5)2024·徐州-填空(3)2022·无锡-填空(3)1.生活应用：解释“沿海地区昼夜温差小”等现象；2节能环保：分析太阳能热水器中吸热材料的选择依据。比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量1.热值定义与计算（间接测量型实验的公式推导）；2.实验条件控制（燃料质量、燃烧完全程度）；3.热量损失的影响（燃气灶烧水策略）。2021·苏州-选择(2)1.环保主题：对比传统燃料与生物燃料的热值及环保性；2.实验改进：使用“燃烧皿+保温装置”减少热量损失（创新实验方向）【题型解读】1.探究水沸腾前后温度的变化•选择题：判断实验现象或错误操作（如温度计位置错误）。•填空题：填写实验结论（如“水沸腾时温度不变”）；沸点与气压关系的应用（如高压锅原理）。•实验题：绘制温度-时间图像，分析沸点异常原因（如气压低于标准大气压）。2.探究冰和石蜡的熔化特点•图像分析题：根据熔化曲线判断物质类型（晶体/非晶体）及熔点。•填空题：比较冰和蜡熔化过程的差异（如冰有固定熔点，蜡温度持续上升）。•实验设计题：指出实验中需控制的变量（如质量相同、加热条件相同）。3.探究不同物质吸热升温的现象•选择题：判断哪种物质吸热能力强（如升温慢的物质比热容大）。•计算题：利用公式Q=cmΔt比较吸热多少。•实验题：设计实验步骤（如选择相同酒精灯加热、记录温度变化）。4.比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量•实验设计题：指出需测量的物理量（水温变化、燃料质量）6。•计算题：计算燃料热值，并分析实验值偏小的原因（如热量未完全被水吸收）。•分析题：比较不同燃料效率（如升高相同温度时消耗燃料的质量）。【知识必备】一、水的沸腾实验实验装置：需使用温度计、酒精灯、铁架台、烧杯（加盖减少热量散失）等，组装顺序遵循“自下而上”原则。沸腾本质：液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。沸点与气压：气压升高，沸点升高（如高压锅原理）。沸腾特点：水沸腾时吸收热量但温度保持不变（沸点与气压有关，标准大气压下为100℃）现象分析：沸腾前气泡由大变小（上层水温低，液化导致）；沸腾时气泡由小变大（上升过程压强减小，体积膨胀）。能量传递：热传递具有方向性，需用酒精灯持续加热维持沸腾。二、晶体的熔化实验（以冰为例）实验设计：使用碎冰（或粉末状晶体）确保受热均匀；采用“水浴法”加热，温度变化缓慢便于观察。晶体与非晶体：冰（晶体）有固定熔点，石蜡（非晶体）无固定熔点。熔化条件：晶体需达到熔点并持续吸热；非晶体熔化时温度持续上升。熔化特点：晶体熔化时吸热但温度保持不变（熔点），处于固液共存态。熔化曲线：冰熔化阶段温度不变，石蜡熔化阶段温度持续升高。图像分析：熔化曲线中水平段对应熔化过程，温度即熔点。三、比较不同物质吸热升温（比热容实验）比热容：单位质量物质温度升高1℃吸收的热量，反映吸热能力。图像分析：升温慢的物质比热容大（如水的比热容大于煤油）。控制变量法：需保证物质质量、初温、加热源相同，通过加热时间比较吸热能力。转换法应用：若升高相同温度，比较加热时间（时间越长，比热容越大）；若加热时间相同，比较温度变化（变化小者比热容大）。计算公式：Q=cmΔt，比热容与物质种类有关，与质量、温度无关。四、比较不同燃料的热值实验热值定义：单位质量燃料完全燃烧释放的热量，Q=qm（单位：J/kg）。控制变量：燃料质量相等，水的质量和初温相同。热量计算：q=Q/m，但实验中存在热量损失。实验设计：控制燃料质量相同，加热同质量同初温的水；通过水温变化间接比较热值（需考虑热损失）。效率计算：η=Q吸/Q放×100%，例如酒精灯加热效率约为8%。【重难解读】1.探究水沸腾前后温度的变化操作要点：1.器材组装：自下而上（酒精灯→铁圈→石棉网→烧杯→温度计）。2.温度计放置：玻璃泡浸入水中，不接触容器底或壁。3.加热观察：每隔1分钟记录温度，观察气泡变化。4.撤酒精灯：观察是否继续沸腾（验证“持续吸热”条件）。注意事项：•水量不宜过多（缩短加热时间）。•纸板盖留孔（避免气压过高，同时减少热量散失）。•沸腾后仍需记录温度（验证温度是否恒定）。•误差分析：温度计读数未稳定时记录、气压波动导致沸点变化。2.探究冰和石蜡的熔化特点操作要点：1.水浴法加热：将冰/石蜡放入试管，试管浸入水中（受热均匀）。2.温度计位置：插入冰或石蜡内部，不接触试管壁。3.数据记录：每隔30秒记录温度，观察状态变化。4.搅拌操作：用玻璃棒轻搅冰屑（避免温度分布不均）。注意事项：•冰需碎成小颗粒（增大受热面积，熔化均匀）。•石蜡熔化后易溢出，需控制加热温度。•误差来源：温度计读数过早停止、未持续搅拌导致数据偏差。3.探究不同物质吸热升温的现象操作要点：1.质量控制：用天平称量等质量的水和煤油。2.加热条件：使用相同酒精灯，调整火焰高度一致。3.温度测量：同时开始加热，每隔1分钟记录温度。4.转换法：通过加热时间反映吸收热量多少。注意事项：•液体初温相同（避免初始温差影响结果）。•使用易拉罐或金属容器（导热性好，减少热量损失）。•误差分析：热量散失到环境中、未及时记录温度。4.比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量操作要点：1.燃料准备：称量等质量的燃料（如酒精、碎纸片）。2.燃烧装置：用易拉罐做燃烧皿，固定火焰位置。3.水温测量：燃烧前后记录水的温度差。4.重复实验：取多次实验平均值，减少误差。注意事项：•燃料需完全燃烧（否则热值测量偏小）。•防风处理（避免热量散失过快）。•误差分析：•热量未被水完全吸收（如被容器、空气吸收）；•燃烧不充分（如碎纸片易残留灰烬）。（建议用时：40分钟）一．选择题（共5小题）1．（2020•无锡模拟）在探究“冰熔化”实验中，把碎冰装在大试管中后，我们采用如图甲所示的装置进行实验，这样做与如图乙所示的“水浴法”加热相比主要的好处是（）A．加快冰熔化的速度，缩短熔化时间 B．增大受热面积使冰快速熔化 C．使冰缓慢受热，延长实验时间 D．使冰块受热更均匀2．（2024•海陵区校级模拟）如图甲所示，将质量相等的冰和蜡烛分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．图甲中的实验装置，安装时应按照“由上到下”的顺序 B．图甲中两试管放在同一烧杯中加热，可以控制相同时间内冰和蜡烛吸收的热量相同 C．由图乙可知，A图线对应物质的内能先增大后不变再增大 D．由图乙可知，B图线对应的物质是冰3．（2021•扬州）在“探究蜡烛的熔化特点”和“观察‘碘锤’中的物态变化”两个活动中，采用水浴法加热的主要目的是（）A．都是为了受热均匀 B．都是为了控制温度 C．前者是为了受热均匀，后者是为了控制温度 D．前者是为了控制温度，后者是为了受热均匀4．（2022•宜兴市模拟）为了比较水和食用油的吸热能力，同学们用两套完全相同的装置做了如图所示的实验：在两个烧杯中分别装有质量相等、初温相同的水和食用油，用完全相同的酒精灯分别给水和食用油加热。关于实验过程中出现的情况，下列描述正确的是（）A．食用油和水加热到相同温度，所需加热时间相同 B．食用油吸热升温较快，说明食用油吸热能力较强 C．加热相同时间，水升温少，说明水吸热能力较强 D．加热相同时间，水和食用油所吸收的热量不同5．（2021•苏州）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置。下列关于该两组实验的说法正确的是（）A．每组实验中，燃料的质量均应相等 B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等 C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少 D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少二．填空题（共7小题）6．（2024•连云港）在“观察水的沸腾”实验时，当水沸腾时，观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升，气泡在上升过程中将（选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“不变”）。沸腾时继续吸热，水的温度。实验中，有三组同学选用同样规格的温度计，测量水的沸点却不同，同学猜想可能是温度计本身的差异引起的。为了验证同学的猜想，你的操作方法是。7．（2023•无锡）用如图所示的装置探究冰的熔化特点，将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，冰热量，温度升高。当冰开始熔化时，温度计的示数如图所示为℃，冰在熔化过程中温度计的示数，由此可知，冰属于晶体。8．（2024•涟水县校级模拟）在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中，分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰，并各放入一支温度计组成如图甲所示的实验装置，其中A、B两个温度计的示数随时间变化的图象如图乙所示，其中实线部分是（选填“A”或“B”）温度计示数随时间变化图象，试管中碎冰熔化时间约为min，你判断的依据是。9．（2024•滨海县二模）小明猜想：水中加入别的物质后，将会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想，他把适量盐加入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程。每隔一定时间，小明就观察盐水状态、测出温度，并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像，如图所示。（1）从图像中可以看出盐水从第min开始凝固，该盐水的凝固点为℃；（2）该实验验证了小明的猜想。下雪后，交警在路面上撒盐，就是为了。10．（2024•徐州）在探究不同物质吸热升温的现象时，将相等的沙子和水分别装入易拉罐中，用相同的热源和方法加热，则单位时间内沙子和水吸收的热量。如图所示，实验得到沙子和水的温度随时间变化的图象，其中a是的图象。11．（2022•无锡）用如图所示的两套相同装置探究不同物质吸热升温的现象，将相等质量的沙子和水分别装入铝桶中，用温度计测出它们的初始，点燃酒精灯加热，用玻璃棒沙子和水，观察到沙子升温比水快，由此，可以推得，质量相等的沙子和水，升高相同的温度，吸收的热量多。12．（2023•高港区模拟）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料及烧杯内的液体质量也相同。比较不同物质的比热容，应选择两图的装置进行实验；比较不同燃料热值的实验中，同时点燃燃料后，需等待燃料（选填“燃烧相同时间”或“充分燃烧完毕”），然后通过观察升高的温度来比较两种燃料热值大小，实验过程是通过方式使液体内能增加的。三．实验探究题（共8小题）13．（2024•淮安）在“观察水的沸腾”实验中：（1）图甲中温度计的使用存在的错误是。除温度计外，还需要的测量工具是。（2）图乙中的图表示水沸腾前的情况。（3）图丙是根据实验记录的数据画出的温度随时间变化的图象，分析图象可知：水沸腾时温度的特点是。（4）在加热过程中，为了缩短加热时间，将烧杯中的水倒掉一部分后继续加热，直至水沸腾。图丁中加热过程中水的温度随时间变化的图象可能正确的是。14．（2023•南通）小明在厨房炖汤，向沸腾的汤中加入盐，汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后，大家对水加盐后的变化，提出了丰富的猜想：猜想1：盐水的沸点比水低；猜想2：盐水的比热容比水小。为验证猜想，小明用两只同型号的电水壶，分别装入质量和初温都相同的盐水和水，同时加热，用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。T/min012345678t盐水/℃32506579899899.899.899.8t水/℃3248627584929899.399.3小明描点作出水的温度t水随时间T变化的图像，如图所示。小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验，实验现象与小明相似。（1）根据表中数据，请在图中描点作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像。由图像可知，盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是。（2）实验中，盐水的沸点是℃。小明认为盐水沸点低于100℃，所以猜想1是正确的；小红认为盐水的沸点比水高，所以猜想1是错误的。你赞同谁的观点？。（3）进一步分析数据和图像可知，猜想2是（选填“正确”或“错误”）的，判断的依据：。（4）小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”，你觉得他的说法是否可靠？请说明理由。15．（2024•沭阳县校级二模）小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的温度一时间图象，根据图象可知：（1）冰属于（填“晶体”或“非晶体”）；（2）在CD阶段物质处于（填“固体”“液体”或“固液共存”）状态；（3）设相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质共吸收了J的热量；【c冰＝2.1×103J/（kg•℃），c水＝4.2×103J/（kg•℃）】（4）冰完全熔化后继续对烧杯加热，当烧杯中的水持续沸腾时，试管中的水（选填“会”或“不会”）沸腾。16．（2024•泰州）小明用如图所示的实验装置来探究“不同物质吸热升温的现象”。（1）实验中需要控制一些条件相同，以下选项中不需要的是。A．酒精灯火焰的大小相同B．酒精灯里酒精的质量相同C．水和沙子的质量相同D．烧杯的规格相同（2）实验数据记录如表所示，根据数据分析。加热时间/min01234温度/℃沙子2029384756水2022242628①加热相同的时间，沙子的温度上升得多，两者吸收的热量Q沙Q水（＜/＝/＞）；②升高相同的温度，发现沙子用时短，说明的吸热本领强。（3）小明还发现刚开始加热时，沙子升温速度比水小，可能的原因是：。（4）夏天夜晚，小明赤脚走在海边的沙滩上与走进海水里相比，感觉比较凉。17．（2022•常州）小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图甲、乙所示。（1）在两个相同的易拉罐内分别装入初温、相同的沙子和水。（2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌，搅拌的目的是：，测得实验数据如表格所示。加热时间/min012345温度/℃沙子1822293745﹣水181921232527（3）5min时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其读数为℃。（4）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点（正确/错误）。（5）分析数据可得沙子的比热容（小于/等于/大于）水的比热容。18．（2021•宿迁）在“观察液体的沸腾”实验中，将质量和初温相同的a、b两种液体分别倒入相同容器中，用相同的热源加热，如甲、乙两图所示。每隔相同时间，测量液体的温度，并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像，如图丙所示。（1）由a、b两种液体沸腾时的温度与加热时间的关系图像，可以得出液体沸腾时需要吸热，但是保持不变。（2）由a、b两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像，可以探究物质的一种物理属性，这种属性是物质的。（3）小