2024年中考物理总复习课件：专题四热第三节 热学实验 (共39张PPT)

(共39张PPT)
2024年中考物理总复习课件
专题四 热
第三节 热学实验
本节是实验专题，题目集中在江西省物理学考试卷的最后一道大题中，常以一
道题的形式出现，有时也以题中几小问的形式出现，所占分值较高。通过分析可知，
最近五年涉及的热学实验主要集中在物态变化中，核心实验为水沸腾、晶体熔化等，
而温度计的使用一直渗透在考题中。这就要求同学们了解水沸腾时温度变化的特点
和晶体熔化的条件及特征等，掌握器材的组装、温度计的基本操作等基本技能。通
过分析历年有关本节知识点的试题的得分率发现，考生们对本节知识点的掌握情况
较好，出错率不高。因此，同学们复习时只需掌握课内实验的基本内容，适当拓展
与生活相关的课外实验即可。
考点1 探究水沸腾时温度变化的特点
本实验重视考查实验过程的具体操作和实验现象的观察，会正确读取温度计的
示数是完成本实验的一项基本技能。另外，还要善于总结规律、发现问题、处理数
据等。图像法是处理物理实验数据时较常用的方法之一。通过图像，同学们可以得
到很多与实验相关的数据和现象。学考还常对课本实验进行拓展考查，解答时通常
需结合课本知识进行活学活用，并联系生活实际加以理解。
考点加油站
水沸腾的图像（如下图）及其解读。
（1）沸点：水沸腾时的温度。（不同的液体沸点不同；气压越大，沸点越高）
（2）解读：图像的“转折点”（或平行于时间轴的线段）对应的温度为沸点；
若沸点低于 ，则其所处环境的气压低于1个标准大气压。
（3）特点：沸腾前，气泡上升，体积变小，水温持续上升；沸腾时，气泡上
升，体积变大，水温达到沸点，水继续吸收热量，温度保持不变。
甲
例1 小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾现象。
（1）组装器材时，应先固定图甲中的___（填“A”或“B”）。
乙
（2）若水沸腾时温度计示数如图乙所示，则此时水的沸点是____ ，
说明此时的大气压______（填“高于”“低于”或“等于”）1个标准大气压。
99
低于
丙
（3）水沸腾时，水中气泡的情形为图丙中___（填“C”或“D”）
图。
（4）水沸腾时，杯口附近出现的大量“白气”是水蒸气遇冷
______（填物态变化名称）形成的。为了说明水沸腾过程中
是否需要吸热，应____________，观察水是否继续沸腾。
液化
撤去酒精灯
（5）实验中通过________的方式增加水的内能。若要缩短
将水加热至沸腾的时间，请写出一种可行的办法：________
_________。
热传递
减少水
的质量等
例2 用图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。
甲
（1）按规范要求，调节铁圈2的高度时，______（填“需要”或
“不需要”）点燃酒精灯。
需要
（2）当水温升到时，每隔 记录一次温度计的示数，
部分数据记录如下表。分析数据可知：水的沸点是____ 。
时间/ 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 …
水的温度/ 92 93 94 95 96 97 98 98 98 98 …
98
（3）在其他条件不变的情况下，仅将水的质量减少，重复（2）的实验步骤，请在
图乙中大致画出“温度—时间”的关系图像。
乙
[答案]
乙
（4）由数据及图像可知，水沸腾时继续加热，温度______。
不变
（5）若将装有热水（尚未沸腾）的试管悬放在正在沸腾且持续加热的水中，则试
管中的水______（填“能”或“不能”）沸腾，原因是_____________________________
______。
不能
试管内的水达到沸点后无法继
续吸热
（6）通过学习，小燕终于明白妈妈用炉火炖汤时，在汤沸腾后总是__________
（填“保持大火”或“调为小火”）的道理。
（7）实验结束后，有同学发现撤掉酒精灯后，水不会立刻停止沸腾，原因是_____
_____________________________________。
调为小火
陶土
网的温度高于水的沸点，水可以继续吸热
【满分笔记】
【证据】
实验器材：酒精灯、陶土网、烧杯、温度计、停表、铁架台、留有小孔的硬纸
板、火柴。
1.按照下图由下往上安装好实验器材，调节陶土网的高度，在烧杯中倒入适量
的热水，将温度计悬挂在铁架台上，使温度计的玻璃泡浸没在水中，且不与烧杯底
或烧杯壁接触。
2.先读出水的初温，然后点燃酒精灯，给烧杯中的水加热，每隔一定的时间，
读一次温度计的示数，并记录在实验记录表格中。
3.水沸腾后，每隔一定的时间，记录一次水的温度，熄灭酒精灯，观察水的沸
腾情况，待水停止沸腾一段时间后，再记录一次水的温度。
数据处理：实验的数据记录表格设计。
时间/
温度/
【解释】分析实验数据，可以发现，水在沸腾过程中，持续吸热，但温度保持
不变。
【交流】1.实验器材对实验的影响：①陶土网使烧杯底部受热均匀；②留有小
孔的硬纸板能减少热量的损失，缩短加热的时间；③小孔可以使烧杯内外气压相等。
2.水沸腾的条件：达到沸点且持续吸热。
3.水沸腾的特点：持续吸热但温度保持不变。
4.实验中水沸腾前的内能的变化：通过热传递的方式使水的内能增加，且加热
过程中内能一直增加。
5.缩短加热时间的方法：①水量适当少一些；②水的初温适当高一些；③适当
调大酒精灯的火焰；④给烧杯加盖。
6.水沸腾前后的气泡特点：沸腾前，气泡上升时由大变小；沸腾时，气泡上升
时由小变大。
7.沸点和气压的关系：气压越高，沸点越高；气压越低，沸点越低。
8.杯口“白气”形成的原因：热的水蒸气遇冷液化。
9.撤去酒精灯，水未立即停止沸腾的原因：陶土网温度高于水的沸点，水会继
续吸热。
10.用炉火炖汤：①沸腾后调为小火仍可沸腾的道理（水沸腾后吸收热量，温
度保持不变）；②沸腾后把火调得更小，汤不沸腾的原因（相同时间内汤吸收的热
量小于或等于散发的热量）。
考点2 热学课外拓展实验
课外拓展实验题是江西省物理学考中一类重要的试题类型，多结合生活、科技
等素材就科学探究四要素进行命题，考查的仍是教材中的基本知识。纵观近年来江
西省考查的课外拓展实验，热学类试题的考查频率较高，且考查面较广。
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解答课外拓展实验题主要应从科学探究的四要素入手。
1.问题：通过对日常生活、实验现象或资料介绍的分析思考，根据经验和已有
知识，用文字表述自己发现的、可探究的、具体的问题。根据经验和已有知识，找
出事物的联系，运用科学方法提出有一定依据的猜想和假设。
2.证据：会使用初中各种物理实验测量仪器，了解它们的使用要求和操作要领，
能设计并绘制记录数据的表格。
3.解释：一是要求探究教材未涉及的知识规律得出结论，二是要求探究教材隐
性知识规律得出结论。一般要运用到分析法、比较法、综合法、推理法解释说明。
4.交流：这是贯穿整个实验的核心部分，实验的每一步都需要交流。一是对设
计方案的评估交流，二是对实验操作的评估交流，三是对分析与论证及得出结论的
评估交流。要求能对探究行为和收集信息的科学性、可靠性进行交流评价；能注意
假设与探究结果间的差异，并对这种差异及引起这种差异的原因进行分析，发现和
提出新的问题，提出改进探究方案的具体方法。
例3 下图是某学校物理兴趣小组同学在学习物态变化相关知识时做的三个实验。
甲
乙
丙
（1）图甲所示的是“碘升华”实验：在密封的碘锤内放入适量的碘粒，将碘锤放在
热水中加热，会看到碘锤内出现____________，而碘粒逐渐消失；接着，将碘锤从
热水中拿出，过一会儿在碘锤壁上会出现紫色碘粒；然后，在碘锤上方的凹槽内滴
几滴水，发现水变热，这说明________________。
紫红色气体
凝华会放出热量
（2）为了通过直观现象说明干冰易升华这一特点，该小组设计了两种实验方案。
方案1：如图乙所示，将气球套在盛有适量干冰（固态二氧化碳）的试管口上，
很快看到干冰变小，气球膨胀，且管内无液体产生。
乙
方案2：在杯中放入适量的水，向水中放入一小块干冰，如图丙所示，观察到
水中很快有大量气泡产生，同时水面有大量“白气”。
丙
①方案2中，水面上的大量“白气”是________（填“水蒸气”“液态
水”或“二氧化碳气体”），气泡的主要成分是______________（填
“白气”“二氧化碳气体”或“水蒸气”），实验过程中杯中水的温度
会______（填“上升”“下降”或“不变”）。
液态水
二氧化碳气体
下降
②方案______ （填“1”“2”或“1和2”）可以达到实验目的。
1和2
【拓展】 在做“观察碘升华”实验时，兴趣小组的同学查阅相关资料得知：碘的熔
点约为，沸点约为 。碘的加热有两种不同的方式：A.用热水加热；
B.用酒精灯加热(酒精灯外焰温度为 。根据所学知识可知，___（填
“A”或“B”）方式更为科学合理。
【满分笔记】灵活掌握六种物态变化以及相应物态变化的吸热和放热情况，会
用物态变化解释生活中的问题。平时做适量的练习，多熟悉解答此类试题的物理用
语，将课外拓展实验“课内”化。
1.利用如图所示的装置探究水的沸腾特点。
（1）下列措施中不能缩短实验时间的是___（填序号）。
C
A.在烧杯上方加盖塑料板 B.提高水的初温 C.增大水的质量
（2）实验过程中，某时刻温度计的示数如图所示，此时水的温度为____ 。
（3）当水沸腾时，观察到的实验现象是：①温度计的示数不变；②烧杯中产生大
量气泡，气泡不断上升且______（填“变大”或“变小”），到达水面后破裂。
（4）水沸腾后持续加热，烧杯中水（假设水的质量不变）的内能______（填“增大”
“减小”或“不变”）。
（5）实验结束后撤掉酒精灯，水还能沸腾一小会儿，这说明水沸腾时不需要吸热，
这种判断是______（填“正确”或“错误”）的。
93
变大
增大
错误
2.（一） 小伟同学利用图甲所示的装置探究水和酒精的吸热能力。
甲
乙
（1）小伟在该实验中采用的方法是：使______和初温相同的水和酒精吸收相同的
热量，然后通过比较____________来判断两种液体的吸热能力。
质量
升高的温度
乙
（2）图乙是小伟根据测得的数据绘制出的水和酒精的
温度随时间变化的关系图像，由图像可以判断____的吸
热能力更强。若水的比热容为 ，
则酒精的比热容应为__________ 。
水
（二） 同桌小智做“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验。
（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实
验时必须控制酒精和碎纸片的______相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初
温均相同，以便于______________________________________________。
质量
通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量
丙
（2）图丙是小智安装好的实验装置，其中存在的错误是
_________________________________________。
温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中
（3）纠正错误后，他又组装了一套相同的实验装置，备好停表。在两套装置的燃
烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：
①先点燃酒精，再点燃碎纸片。
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，分别读取温度计的示数。
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。
小伟认为上述操作中，操作____是错误的。小智根据正确操作获得的数据，算出了
燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是________________________
___________________________________。
②
燃料燃烧不完全或燃料燃
烧放出的热量有一部分会散失到空气中
3.（一） 小强同学用两套完全相同的装置（如图甲所示），在1个标准大气压下，
通过“水浴法”分别对试管中装有的少量质量相等的固体和 两种固体物质进行加
热，和物质的温度—时间图像如图乙所示，在内 物质从固体熔化成了
液体， 物质始终是固体。
甲
乙
（1）水浴法加热的优点是________________。
（2）由图乙可知， 物质是______（填“晶体”或“非晶体”），其熔化过程持续了
____。 物质熔化过程中持续吸热，但温度______。
（3）物质在第 时的内能______（填“大于”“等于”或“小于”）其在第
时的内能。
使物质受热均匀
晶体
15
不变
等于
（二） 彭老师带领同学们进行“探究液体蒸发快慢的影响因素”实验，她将等量的
温水和热水分别倒入三个相同的锥形瓶中，又找来常温下3张完全相同的湿巾，把
其中的一张对折，将这3张湿巾贴在三个锥形瓶的外壁上，分别标记为1、2、3，并
将三个锥形瓶放在电子秤上，三个电子秤示数相同。一段时间后（外界环境相同），
电子秤示数如图丙A、B、C所示。
丙
（1）通过对比图丙______（填字母）
两图，可以验证液体蒸发的快慢与液
体的温度有关。
、
（2）通过对比图丙B、C两图，可以验证液体蒸发的快慢与________________有关。
（3）实验中利用电子秤示数大小判断液体蒸发的快慢，用到的物理研究方法是
______法。
液体表面积大小
转换
（4）彭老师还想测定液体蒸发时吸、放热的情况。她将湿巾平铺在薄铁片上，如
图丁所示，用电子温度计实时监测薄铁片底部的温度变化情况。下列图A~D中能正
确反映温度计示数随时间变化的是___。
A
丁
A
B
C
D
4.【探究名称】比较不同物质吸热本领的大小。
【问题】夏天我们在海边玩耍时，会觉得沙子烫脚，而海水却凉凉的。那么沙子和
水的吸热本领有什么不同呢？
（a）
（b）
（c）
【证据】（1） 为了比较沙子和水吸热本领的大小，小丽设计了如图（a）、 所
示的实验。在此实验中，如果有图（c）中甲、乙、丙三个酒精灯，那么应选取___
_____两个酒精灯进行实验。
乙、
丙
（2）本实验可以用两种方式进行：①等质量的沙子和水升高相同的温度，比较
____________；②等质量的沙子和水加热相同的时间，比较____________。
（3）小丽实验时，每隔 读取一次温度计示数并记录在下表中。
加热的时间
升高的温度
加热时间/ 0 2 4
水的温度/ 15 21 27
沙子的温度/ 15 29 43
【解释】分析表中数据可知，____（填“沙子”或“水”）的吸热本领更强。
水
【交流】（1） 实验中仔细观察的同组同学小华还发现：刚开始加热时，沙子升温
较慢。结合沙子与水的特性，你认为产生这种现象可能的原因是________________。
（2）本实验中，水和沙子吸收热量的多少是通过________________来比较的。
沙子受热不均匀
加热时间的长短
【拓展】 实验结束后，小丽同学根据实验数据及水的比热容计算出了沙子的比热
容，老师告诉她计算出的结果不准确，原因是________________________________
___________________________________________（填一条即可）。
酒精燃烧时不一定完全燃烧（或酒
精燃烧时释放的热量不能完全被沙子和水吸收）
5.【探究名称】探究保温瓶的保温效果与什么因素有关
【问题】 有些同学喜欢用保温瓶带热水到校饮用。使用过程中发现瓶内装水较多
时，保温效果较好；瓶内装水较少时，保温效果较差。据此，同学们猜想：保温瓶
的保温效果可能与______________有关。
【证据】针对同学们的猜想，甲、乙两组同学分别设计了一套方案。
甲组方案：利用五个规格相同的保温瓶(容积为 在同一天进行实验。
（1）上午8：00将不同体积初温为 的热水，同时装入五个保温瓶内；
（2）下午6：00打开五个保温瓶，同时测量并记录水温，计算出水降低的温度。
瓶内水的体积
乙组方案：利用同一保温瓶(容积为 分五天进行实验。
（1）每天上午8：00将不同体积初温为 的热水装入同一保温瓶内；
（2）每天下午6：00打开保温瓶，测量并记录水温，计算出水降低的温度。
上述两套方案，都能控制实验时保温瓶的保温性能完全相同，但乙组方案不能保证
每天的__________完全相同。所以，同学们选择了甲组方案在实验室进行实验。收
集的数据如下表：(水的初温为
保温瓶编号 ① ② ③ ④ ⑤
水的体积/ 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0
水的末温/ 79.0 81.5 83.0 85.5 84.5
水降低的温度/ 19.0 16.5 15.0 12.5 13.5
环境温度
【解释】（1） 本实验通过相同时间内______________来反映保温瓶的保温效果，
这种研究方法称为转换法。
水降低的温度
（2）分析实验数据可以得出初步结论：在其他条件相同的情况下，水量少于
时，水量越多，其保温效果越____；水量在 时，水量越少，其保温效
果越好。
好
【交流】（1） 经过讨论，同学们认为水量在 范围内的初步结论不一
定可靠，原因是__________________________________________________________
_______________。
由一组实验数据得出的结论具有偶然性（或实验次数太少，不能
得出普遍规律）
（2）实验过程中，水温下降是通过________的方式改变其内能。
热传递
（3）下列实验中用到了转换法的是___。
D
A.探究真空不能传声
B.研究光的传播时引入光线
C.探究平面镜成像特点时，用两支相同的蜡烛来比较像与物的大小关系
D.探究物体动能大小时，用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能的大小
谢谢大家