物态变化相关实验探究（重难点训练）-2024人教版八年级物理上册（原卷版）

专项04物态变化相关实验探究

＞题型归纳

一.制作简易温度计（共4小题）

二.探究固体熔化时温度的变化规律（共6小题）

三.探究水沸腾时温度变化的特点（共7小题）

四.探究影响蒸发快慢的实验（共6小题）

五.探究“碘的升华”实验（共6小题）

A题型速练

一.制作简易温度计（共4小题）

I.明明同学设计了一个简易气体温度计，在20℃的实验室内组装完毕后U形管两侧液柱液面相平，如图所示。

回答下列问题：

（I）明明的温度计是根据气体的性质制成的。

（2）当实验室内温度下降时，U形管中（选填“左”或“右”）侧液柱会上升。

（3）换一个体积较大的玻璃瓶，（选填“能”或“不能”）提高此气体温度计的灵敏度,

2.如图是小明用小药瓶、细玻璃管和带颜色的酒精制作成的简易温度计。

（I）温度计是利用酒精的原理制成的。

（2）小药瓶的材质应该选择（填“软塑料瓶”或“硬玻璃瓶

（3）给温度计标刻度时，将小药瓶分别放在2（）℃和60℃的水中，并标记液面稳定时的位置A和B,则2（）℃

对应的是（填"A”或把小药瓶放入另一杯温水中，标记液面稳定时的位置为C点；用刻度尺

测出AB间距为8.00cm,AC间距为5.00cmo则标记C点所对应的温度为'C。

（4）为了提高此温度计的灵敏度，使读数更精确，请提出一条改进措施。«

（5）小明上网查到：酒精的温度每改变1摄氏度，其变化的体积和它在0℃时的体积之比是一个定值。如图

中能大致描述泗精体积随温度变化规律的是o（填序号）

3.小佳设计了一个简易气体温度计，示意图如图甲，瓶塞上方细管中有一段液柱密封瓶内气体。

（1）此温度计是根据气体的原理制成的。

（2）在I个标准大气压下，将此瓶浸没在纯净的冰水混合物中，液柱移到A处，标记℃,再将它浸

没在沸水中，液柱移到B处，标记℃,在A、B间进行等分，可制成一个温度计工

（3）你认为影响此温度计灵敏度的因素有（答出一点）o

4.请阅读下面材料，回答问题。

制作温度计

小明在综合实践活动课上认领了一项制作液体温度计的任务。

【任务要求】温度计的量程为0〜1CXTC,分度值为1'C。

【备选器材】两个容量不同、均带胶塞的小玻璃瓶，内径不同的两根透明玻璃管，水银，酒精。

【查阅资料】酒精和水银的熔点、沸点如表所示。

物质熔点C沸点C

酒精-11778.5

水银-39357

【进行制作】

①将小玻璃瓶内盛满液体，用插有玻璃管的胶塞将玻璃瓶盖紧。

②将小玻璃瓶浸没在标准大气压下的中，玻璃管内的液面稳定后，在相应位置标记09“

③小玻璃瓶浸没在标准大气压下的沸水中，玻璃管内的液面稳定后，在相应位置标记℃.

④玻璃管的0℃与100℃间分成100等份，每10个等份依次标记为10℃、20℃..............90℃。

【交流反思】

（1）为了在玻璃管上标记更多小格，即温度计的分度值更小，使测量结果更精确，应选择内径更（选

填“大”或“小”）的玻璃管。

（2）为了完成任务，温度计液泡中的液体选用水银而不是酒精，理由是o

（3）该简易温度计的，作原埋是o

二.探究固体熔化时温度的变化规律（共6小题）

5.物理兴趣小组在探究锡的熔化和凝固特点，根据实验现象绘制了锡的熔化和凝固的图象，根据图像回答:

（I）锡属于（填“晶体”或"非晶体”）；

（2）锡在第5min时处于态，此时锡在不断吸热，但温度不变；

（3）图中的段图象表示了锡的凝固过程；

■温度/七

230

220

时间(min)

6.某小组同学探究“水凝固时温度的变化特点”，所用器材有电子数显式温度计A和B、大试管、烧杯、水、食

盐水等，实验装置如图所示。

（I）实验中需要用-18℃食盐水作为降温物质，那么配置的食盐水应放在冰箱（选填“冷冻室”

或“冷藏室”）一段时间后再使用。

（2）实验中，若温度计A的探头接触试管底，测量的温度会偏。

（3）记录的实验数据如表。

时间t/min12345678910

盐水的温度Ti/r-16.9-16.7-16.6-16.5-15.8-14.8-13.9-13.1-12.4-12.2

3.52.21.00.10000

水的温度T2/℃-2.5-4.5

水的状态液态固液共存态固态

①根据实验信息，得出的探究结论是：水凝固时，温度<.

②假设盐水升温过程中，单位时间内从空气中吸收的热量相同。由实验数据可看出：5〜8min与1〜4min相比,

盐水升高的温度多，说明水凝固放出的热量水降温放出的热量。

③5〜8min,试管中的物质内能（选填“变大”“变小”或“不变

（4）北方的冬天，在存放蔬菜的地窖里放几桶水，可以防止蔬菜冻坏。请写出其物理原理。

：>盐水

7.在温度为H的室内，有一烧杯装有温度为t2的热水。将装有固态物质的大试管放入热水中，并用温度计A和

B分别测量试管中物质和烧杯中热水的温度（如图甲所示）。根据两个温度计的示数，绘制出物质和热水的温

度随时间变化的图象（如图乙所示）。第5min时，试管内开始出现液态；第lOmin时，试管内的物质刚好全

部变为液态。则：

（1）该物质是（选填“晶体”“非晶体”），判断的依据是：

（2）在第7min时，该物质为（选填“固态”“液态”或“固液共存状态

（3）在第lOmin后，该物质温度随时间的图象可能是内图中的（选填或“c”）曲线。

8.小明猜想，水中加入别的物质后，可能会对水的凝固点产生影响，为了验证这一猜想，他将一些盐放入水中,

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

将凝固过程中记录的温度数据绘制成了盐水的凝固图象如图甲所示。

（1）从图象中可以看出盐水凝固过程用了分钟，冷却到第15分钟时的状态是；

（2）由甲图可知，其凝固点为°C,实验验证了小明的猜想；

（3）如果将•个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中，如图乙所示，试管中冰水混合物中

的冰的质量会（填“变多”、“变少”或“不变

9.小明利用如图甲所示装置在常温下探究冰块熔化的特点，她每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物

质的状态。

（I）冰的熔化过程持续了lOmin,实验装置中没有酒精灯，冰（选填"会”或“不会”）熔化。

（2）图乙是他根据记录的数据绘制的“温度・时间”图像，由图像可知：冰属于体；图乙中第4min

时.物质处于态。

（3）实验结束后，小明接着探究盐冰（浓盐水冻成的冰块）熔化时温度的变化规律，如图丙所示。通过探究

可知：为防止事故发生，冬天给结冰（积雪）道路撒盐可以使含盐的冰（雪）在（选填“更高”或“更

低”）的温度下熔化。

（4）水的凝固点是0℃,酒精的凝固点是117℃,冬天室外已结冰，小明把酒精和水的混合液体放到室外（室

外温度大约-5C）,经过很长时间却发现混合液没有凝固。就这个现象请你提出一个猜想？

10.小明发现冰块在不同饮料中熔化快慢不同，决定探究影响冰块熔化快慢的因素。

（I）相同的0C的冰块在某液体中熔化得快,说明相同时间内，冰块在该液体中吸收的热晶（选填“多”

或“少

（2）若将两个相同的0℃的冰块分别放入水和浓盐水中，所受浮力分别为F木、F短水，与液体接触面积分别

为S水、S曲水，则F水F热大，S水S盐水。

（3）为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系，下列两个方案：应选用方案o

方案一：如图1、2,取两个相同的0C的冰块，一块直接放入水中，另一块竖切成4小块放入相同的水中，

记录冰块完全熔化的时间分别为U、t2。

方案二：如图3、4、在装满相同温度的水和浓盐水的玻璃杯中，分别放入相同的0℃的冰块，盖上杯盖使冰

②采用方案二进行实验，发现t3小，得出的结论是o

（5）在用方案二进行实验前，小明根据“向积雪的公路上撒盐，盐能尽快地融雪”，预测冰块在浓盐水中熔化

得更快，他的推理是否正确？,请说明理由：

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

三.探究水沸腾时温度变化的特点（共7小题）

11.在课堂上同学们用小纸锅烧水，如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢？带着这个问题，同学们开

始探究水沸腾时温度变化的特点;

甲乙丙丁

（I）如图乙是同学们组装好的实验装置，用酒精灯加热，当水温接近70℃时每隔Imin记录一次温度，同时

观察水中的气泡情况。直至5min后观察到水中形成大量的气泡不断上升变大，说明水（圾尚木”

或“正在”）沸腾；

（2）同学们在实验中发现有时温度计上有小水滴影响读数，交流后认为小水滴的成因是（填

物态变化名称），在老师的指导下按丙图改进后可以顺利读数；

（3）同学们根据记录的数据绘制成如图丁所示的“温度-时间”关系图像，发现水在沸腾过程中，温度变化的

特点是;

（4）交流评估环节中，同学们提出了各自的观点，其中正确的有（填字母）。

A.纸板上的小孔加快了水的散热，因此小孔是多余的

B.用初温较高的水做实验，可以缩短沸腾前的加热时间，节约能源

C.纸锅烧水实验中，纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点，且水沸腾时要不断吸热

12.两同学用如图甲所示的相同的实验装置（水的质量相等）分别探究水沸腾时温度变化特点。

中乙

（I）图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象。

①出图象可知杯内气压（选填“低于”“等于”或“高于一个标准大气压。

②清根据图象分析，小红从给水加热到水沸腾，所用时间较长的原因是0

（2）另一同学对实验装置进行了适当改变，两个完全相同的玻璃杯A和B,A倒扣着放入盛水的容器中，B

中装有一些水，如丙图所示放置,用酒精灯给容器中的水加热，使容器中水沸腾后继续加热的过程中，―

（选填“A杯”“B杯”或"A、B两杯”）中的水不能沸腾。

13.如图甲是探究的沸腾”实验装置.，电热水壶中装有适量的水，闭合开关加热。

温度/。二

图甲图乙图丙

（I）图甲中温度计读数视线正确的是（诜填"A"、"B"或"C”）：此时温度计的示数为℃：器

材中玻璃片的主要作用：;

（2）玻璃片下表面出现小水珠，这是（填物态变化名称）现象，停止加热，水不能继续沸腾，这

说明沸腾时需要o

（3）图乙a、b分别是小明与小强依据自己的实验数据所画出的曲线，分析a、b可知，水沸腾过程中，水的

温度（选填“不变”、“变大”或“变小”）；

（4）图乙曲线中，a曲线加热至沸腾的时间较长，原因可能是a中水量较；（选填“多”或“少”）

（5）图乙中两人所作的曲线a、b升温与降温过程都不是直线，进一步分析可知，水的温度越高，（选

填“升温”或“降温”）越快。

（6）实验结束后，当水温降至60℃,在其自然冷却过程中，小华每隔2min测量一次水温。描点作出温度-

时间图像如图丙，老师指出该图像是错误的，如果要验证老师的判断，你可以怎么做？

14.“隔水炖”是当下流行的一种烹饪方法，炖出来的食品汤汁浓醇。某同学周末在家里利用锅和碗做了隔水炖排

骨，如图甲，他发现当锅里的水沸腾时，碗中的水没有沸腾。于是他和同学一起探究水在沸腾前后温度变化

有何特点。

（I）组装图乙装置进行实验时，应先固定（填“A”或“BD,然后用酒精灯给水加热并观察现象。

（2）当水温上升到88℃时，每隔Imin记录一次温度计的示数，直到水沸腾5min后停止读数，记录数据并

观察水的沸腾现象。

（3）根据测得的实验数据绘制成的水温随时间变化的图象如图丙，由图象分析可知：水在沸腾时，热

量，但温度O

（4）根据图象可•知所测水的沸点，可能是当时气压（选填“大于”“小于”或“等于“）1标准大气压。

（5）观察到水在沸腾时水中有气泡上升，如图」的两图中，（填“①'’或"②"）是水止在沸腾时的情况。

（6）水在沸腾过程中，需要吸收热量，为了验证这一结论，应,观察水是否继续沸腾（不

考虑烧杯和陶土网的余热）。

（7）在模拟隔水炖排骨时，发现当锅里的水沸腾了，可碗中的水没有沸腾，这是因为。

15.（I）小鲁用甲的装置探究“水沸腾的特点”：水沸腾时，温度计的示数如图乙，水的沸点为98C,则当

地的大气压（选填“高于”、“等于”或“低于”）一个标准大气压；图丙：烧瓶中停止沸腾的水，浇上

凉水后会重新沸腾，说明。

（2）小刚探究某固体物质的熔化规律根据实验数据绘制了“温度-时间”图像如图丁所示：请你判断该固体是

（选填“晶体”或“非晶体”），理由是：o

16.范成大在《峨眉山行记》中写道：“万古冰雪之汁，不能熟物，”范成大描述的对吗？小明选择热水和冰块融

化后的低温纯净水”探究水沸腾的温度和初温是否有关“，用如图甲所示的装置（完全相同的两套）来探究。

（1）组装实验装置时，要保证用酒精灯的外焰加热，应先调整（填“烧杯”或“温度+'）的位置。

（2）为了减少热量损失，小明打算在比烧杯口稍大的圆形硬纸板上剪出一个小孔，以便将温度计通过此小孔

插入烧杯内的水中，如图乙所示，两者比较，剪裁合理的是o

（3）小明完成实验后将冰水和热水的数据绘制成如图丙所示的图像，可得出结论：

o所以说范成大的观点是：（填“正确”或“错误”）的。

（4）你猜测诗人描述的现象是区为水的沸点受到了影响。

17.小江和小组同学用图甲所示的装置来探究某物质的熔化和沸腾特点.

（I）实验中采用“水浴法”加热，并且不断搅拌试管中的固体小颗粒，目的是使固体小颗粒:

（2）放置温度计时，由于该固体熔化后体积会变小，所以温度计玻璃泡应该放置在固体颗粒中间略（选

填“靠上”或“靠下”）的位置；

（3）实验中，他所测得的温度值比真实值要高，则他可能是按图乙中的（选填"A”、或"C”）方

法进行读数的。

（4）他改正了错误的读数方法后，又正确地进行了实验，并根据所记录的实验数据描绘出该物质的温度随时

间变化的关系图象如图丙所示。

①力图象可知，熔化过程持续了mine

②第7min时，该物质（选填“不再”或“继续"）吸热,

（5）小组同学在大试管和小试管里都装有水，将B和C中的大试管口密封，然后对三支大试管中的水加热

使之保持沸腾，简易示意图如图丁；在大试管中的水不断沸腾的过程中，图丁（选填2"、空”或“€：”）

中的小试管中的水会沸腾。

四.探究影响蒸发快慢的实验（共6小题）

18.酷暑难耐的天气，往室内地面上洒水、打开窗户通风、尽量穿短衣短裤等避暑手段纷纷登场。这些措施为什

么可以使人感觉到凉爽？小林同学准备了滴管、水、两块玻璃片、吹风机（有加热和不加热两挡），请你加入

进来一起探究蒸发快慢与温度有关。实验步骤如下：

（I）小林用滴管取出相同的两滴水分别滴在两块玻璃片卜.保持形状相同,把它们放在室内：

（2）接下来的操作是：,观察蒸发情况；

（3）比较两滴水剩余的量，如果,则说明液体蒸发快慢与温度有关。

19.在探究液体蒸发特点的实验中，小明将两支相同的实验室温度计a、b竖直悬挂在同一干燥房间的天花板上，

并相隔一定的距离（如图所示），请你回答下列问题：

（I）实验前，两支温度计的示数均相同且如图所示，则表明此时房间内的气温为°C。

（2）小明在温度计a的玻璃泡上不涂酒精，用扇子扇，观察到温度计a的示数（选填“变大、不变”

或“变小在温度订b的玻璃泡，涂抹酒精，用扇子扇，观察到温度计b的液柱［选填"，升下

降，，或，，不变，，），这是因为

（3）如果时间足够长，卜.列选项中能反映温度计b的读数随时间大致变化的是

不涂酒精涂酒精

20.在探究影响液体蒸发快慢的因素时，小华猜想液体蒸发快慢可能与液体温度的高低、液体表面空气流动快慢、

液体表面积大小有关。为了验证以上猜想，小华在相同的四块玻璃板上各滴一滴质最相同的水，进行如ABCD

所示的实验探究:

（I）为了比较蒸发快慢，他们将质量相同的水滴在玻璃板上，；则出水蒸发完所用的时间，时间越短表示蒸发

越（选填“快”或“慢”）；

（2）通过A、C两图的对比，可以得出水蒸发快慢与液体的有关：

（3）通过A、两图的对比，可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关，实酚中如果利用电

吹风来改变空气流速，（选填“应该”或“不应该”）使用热风：

（4）通过、两图的对比，可以得出水蒸发快慢与液体表面积大小有关；

（5）某同学猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关，于是继续进行了如下探究：在相同环境下的两块相同的

玻赭板上分别滴上一滴和两滴水，如图甲、乙所示，结果发现甲图中水先蒸发完，于是得出：“水蒸发快慢与

水的多少有关，水越少蒸发越快”。你认为他的结论是（选填“正确”或“不正确”）的，理由

是o

21.小明同学在家发现妈妈洗完衣服后总是将衣服充分展开放在阳光下或通风处晾晒。结合物理课上学过的知识,

他亮出了“液体蒸发快慢与哪些因素有关？”的问题，并作出如下猜想：

①液体蒸发快慢与液体温度有关；

②液体蒸发快慢与液体表面积有关；

③液体蒸发快慢与液体表面上方空气流动快慢有关；

为了验证自己的猜想，小明设计了如图所示的实验，并进行实验探究：

（I）通过图甲的对比，可以验证猜想。通过图乙的对比，可以得出液体蒸发快慢与液体有关。

实验中主要应用的物理研究方法是O

（2）为「探究“液体蒸发快慢与液体种类是否有关”，小明继续在两个相同的圆柱形容器中分别装入等质量的

酒精和水，在相同的环境下放置一段时间后，酒精消失了，水剩余较多，由此现象可以得出：

甲乙丙

22.小明注意到“回南天”时衣服很难晒干，于是他猜想：液体蒸发的快慢可能与空气湿度有关。他设计并进行了

如下实验：

①在密闭的房间内，用智能加湿器将房间内的空气湿度调节到一定数值；

②用10g室温的水将一张棉柔巾全部浸湿，然后完全展开，用细绳和吸管将其悬挂在电子秤下端，如图所示，

稳定后记录电子秤的示数mi,1小时后，再次记录电子秤的示数m2：

③改变房间内的空气湿度，重复以上步骤，多次实验并记录数据，如下表所示。（实验过程中，房间内的温度

变化及空气流动忽略不计）

空气湿度40%50%60%70%

mi/g11.811.811.811.8

m?/g6.46.97.57.8

（1）每次实验小明都将棉柔巾全部浸湿并完全展开的目的：①（选填“加快”或“减慢”）蒸发;

②O

（2）实验中蒸发的水的质量m威=（用测量量的符号表示）。

（3）由实验数据可得出结论：当水温、水的表面积和水面上方的空气流速均相同时，空气湿度越（选

填“大”或“小”），水蒸发得越快。

（4）请你结合所学知识和生活经验，提出一个新猜想，并简单陈述提出该猜想的事实依据。

猜想：除了液体温度、液体表面积，液体表面的空气流速和空气温度外，液体蒸发的快慢还可能与液体的_

有关，事实依据：。

23.广东地区常出现“回南天”。小明观察到“回南天”空气湿度很大，湿衣服不容易晾干。于是提出猜想：液体蒸

发快慢可能与空气湿度有关。他设计并进行了如下实验:

a.在密闭的房间内，用智能加湿器调节房间内的空气湿度到一定数值；

b.用水将一块面积为2dm2的棉布（厚度不计）全部浸湿，然后展开悬挂在支架上，将支架连同棉布一起放在

电子秤上。如图所示，记录此时电子秤示数mi；2h后，再次记录电子秤示数m2；

c.改变房间内的空气湿度，换用相同的棉布，重复以上步骤，多次实验并记录数据，如表所示。（实验过程中,

房间内温度及空气流动变化忽略不计）

空气湿度40%45%50%60%70%

mi/g162.2162.2162.2162.2162.2

m?/g155.4155.6155.9156.5156.8

（I）由实验数据可得初步结论：在其他条件相同时，空气湿度越，水蒸发越快。

（2）单位时间内单位面积上蒸发水的质量称为蒸发速度，则在以上空气湿度为45%的实验中，蒸发速度为.

g/（cm--h）o

（3）结合所学知识和生活经验，请你提出一个新猜想，并简单举例事实依据。猜想：液体蒸发快慢还可能与

液体的有关，事实依捱：__________________________________________________________________

（4）“回南天”湿衣服不容易晾干，除了与空气湿度有关，还可能与暖湿气流中的水蒸气遇到湿冷衣服会

（填物态变化名称）有关，此过程需要（选填“吸收”或“放出”）热量。

五.探究“碘的升华”实验（共6小题）

24.为了验证装在试管里的固态碘受热升华，甲同学直接将试管放在酒精灯火焰上，如图甲所示：乙同学将试管

浸入热水槽中，如图乙所示，两试管都会出现碘蒸气。（已知：碘的熔点是II3.5C、沸点是184℃；水的沸点

是100℃,酒精灯火焰外焰温度约为800℃。）

（I）在图甲中，酒精灯火焰的温度碘的熔点、沸点的温度，出现的碘蒸气可能是碘后，

再形成的；

（2）在图乙中，沸水的温度碘的熔点、沸点温度，碘（选填“可能”或“不可能”）熔化，

试管中的气态只能是碘升华形成的；

（3）综合比较两种方案，图（选填“甲”或“乙”）的设计更有说服力。

25.妇图所示，小华用酒精灯对放有少量固态碘的碘锤加热，发现玻璃管内出现紫色的碘蒸气，因此认为碘发生

了刀华。在交流环节，同学们查阅资料发现：酒精灯火焰的温度可达500℃,而标准大气压下，碘的熔点为

lire,沸点为184C,由此指出小华的实验方案存在不足。

（I）请结合物态变化规律，分析小华实验方案的不足之处；

（2）请补充少量器材改进实验方案，并简要说明理由。

26.在探究物态变化的实验中：

（I）小红设计了图甲、乙、丙所示的三种方案探究“碘的升华”实验。己知碘的熔