易错专练6：物态变化、内能
易错点一：混淆“白气”与“水蒸气”致错
典例：夏天，人们常吃雪糕解暑，剥开雪糕包装纸时，雪糕周围冒“白气”，下列说法正确的是( )
A．吃雪糕解暑，是因为雪糕熔化时要放热
B．吃雪糕解暑，是因为雪糕汽化时要放热
C．雪糕周围冒“白气”是液化现象
D．雪糕周围冒“白气”是汽化现象
跟踪训练：如图所示，用水壶烧水，水烧开后能看到壶嘴周围有“白气”产生，其中a、b两位置有一处“白气”较浓，以下关于“白气”的描述正确的是( )
A．它是水蒸气，a处较浓
B．它是水蒸气，b处较浓
C．它是小水滴，a处较浓
D．它是小水滴，b处较浓
易错点二：没掌握晶体熔化特点致错
典例：如图甲所示为某物质的熔化图像，根据图像可知( )
A．第15 min该物质处于液态
B．若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(如图乙所示)，则试管内冰的质量会逐渐增加
C．图甲中，物体在熔化过程中温度和内能都不变
D．图乙中，冰水混合物的内能会逐渐增加
跟踪训练：如图所示，甲、乙分别是酒精在标准大气压下熔化和沸腾时温度随时间变化的图像，下列说法正确的是( )
A．固态酒精是非晶体 B．在－117 ℃时，酒精处于液态
C．酒精温度计可以用来测量沸水的温度 D．酒精在沸腾过程中吸热但温度不变
易错点三：对影响物体内能大小的因素不理解致错
典例：关于内能、温度和热量，下列说法正确的是( )
A．物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
C．质量和初温相同的水和煤油，放出相同热量时煤油温度降低得多
D．内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
跟踪训练：[2018·聊城]关于温度、内能、热量，下列说法正确的是( )
A．物体温度越高，含有的热量越多 B．物体运动越快，内能越大
C．热传递能改变物体的内能 D．0℃的冰块，其内能为零
内能变化的三种分析方式
1． 从影响内能大小的因素来分析
内能是组成物体的所有分子的动能和势能的总和。从微观上看，内能的大小由物体内的所有分子的平均动能、平均势能和物体所含分子的总数共同决定。从宏观上看，影响物体内能的因素有：物体的质量、温度、体积和物态等，且内能与质量、温度成正相关。
2． 从热力学第一定律ΔU＝W＋Q来分析
W：外界对物体所做的功；Q：物体从外界吸收的热量；ΔU：物体内能的增加。
当外界对物体做功时，W取正，当物体克服外力做功时，W取负；当物体从外界吸热时，Q取正，当物体向外界放热时，Q取负；当物体内能增加时，ΔU为正，当物体内能减小时，ΔU为负。
3． 根据能量守恒定律来分析
在热学中，当物体与外界没有热交换时，我们通常用能量守恒定律来分析物体内能的变化。从能量的转化看，通过做功改变物体的内能，实质上是其他形式的能量与物体内能相互转化的过程。物体对外界做了多少功，就有多少内能转化为其他形式的能；外界对物体做了多少功，就有多少其他形式的能转化为内能。
典例：根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此定律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；
当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热容计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功大小是否相等。
(1)为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有：_______________。
(2)兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因：________________________________________________________。
探究不同物质熔化过程的不同
1． 实验目的：探究不同物质熔化过程中温度变化特点。
2． 固态熔化图像分析,物质熔化的温度变化曲线)
(1)对曲线(甲)的分析：AB段(固态吸热升温过程)：吸热、温度上升，物质为固态；BC段(熔化过程)：吸热，温度不变，物质状态为固液共存态；CD段(液态吸热升温过程)：吸热、温度上升，物质为液态。
(2)对曲线(乙)的分析：石蜡在加热后逐渐变软，慢慢熔化，熔化过程中温度不断上升。
3． 实验结论：晶体熔化时有一定的熔化温度，即熔点，而非晶体没有熔点。晶体熔化时要吸热，但温度保持不变；非晶体熔化时要吸热，温度一直在升高。
4． 实验题眼突破
(1)实验选取小颗粒固体
①使温度计的玻璃泡与固体充分接触，测量更准确； ②小颗粒固体受热均匀。
(2)试管插入烧杯中的位置要适当
①试管中所装物质要完全浸没在水中； ②试管不接触烧杯的底和侧壁。
(3)采用“水浴法”加热的优点(固体受热均匀)。
(4)石棉网的作用(使烧杯受热均匀)。
(5)熔化过程中内能、温度及热量的变化规律(吸收热量、内能增加，但温度保持不变)。
(6)烧杯口处的“白气”，试管、烧杯壁水珠的成因(水蒸气遇冷液化形成的小水珠)。
(7)熔化前后曲线的倾斜程度不一样的原因(同种物质，在不同状态下的比热容不同)。
(8)在记录温度时，时间间隔过长，可能会带来什么问题(可能会导致晶体熔化过程的温度记录不全甚至没有记录，无法记录到晶体熔化时温度的变化，导致实验失败或得出错误的结论)。
(9)利用比热容公式计算热量。
典例：如图甲，是“探究某种固体物质熔化时温度变化规律”的实验装置(该物质的沸点为217.9 ℃)。图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图像。
(1)该物质的熔点是________℃。
(2)该物质在AB段的比热容________(选填“大于”“小于”或“等于”) 在CD段的比热容。
(3)实验小组的同学发现加热20 min后继续加热，被研究物质的温度却不再升高，这是因为________________________________________________。
探究水的沸腾
1． 实验目的：水沸腾时温度的变化。
2． 实验器材：铁架台，酒精灯，石棉网，烧杯，小纸盖，水，温度计。
3． 实验结论：水沸腾时持续吸热，但温度保持不变；水的沸点与水上方的气压有关，气压越高，沸点越高。
4． 实验题眼突破
(1)组装器材的顺序(自下而上)。
(2)温度计的使用与读数。
(3)缩短实验时间的方法：①加大酒精灯火焰；②使用初温较高的水；③给烧杯加盖子。
(4)烧杯上盖纸板的原因(减少热量的散失，使水在短时间内达到沸腾)。
(5)纸板上留一个小孔的作用(使烧杯内外的气压相等)。
(6)水开始沸腾的判定(水的温度升高到一定程度后，温度保持不变，且水内部有大量气泡产生，且在上升过程中体积逐渐变大，到水面时破裂)。
(7)水沸腾前温度计示数的特点(温度计的示数不断上升)。
(8)水沸腾时温度计示数的特点(温度计的示数保持不变)。
(9)沸腾前后气泡的特点(如图所示)
(10)实验数据分析
①温度—时间图像(与时间坐标轴平行的曲线对应的温度为水的沸点)；
②数据表格(不随时间变化的温度为水的沸点)。
(11)沸点与气压的关系
①杯口的盖密封较严时，烧杯内的气压高于一个标准大气压，导致水的沸点高于100 ℃；
②当地大气压小于一个标准大气压时，水的沸点低于100 ℃。
(12)实验中产生的“白气”的物态变化判断(液化)。
(13)水沸腾过程中温度与热量、内能之间的关系(吸收热量，温度不变，内能增大)。
(14)水沸腾后撤掉酒精灯观察现象(水未立即停止沸腾，原因是水继续从石棉网上吸热)。
典例：探究水沸腾时温度变化的特点
(1)如图甲所示，是某小组安装的实验装置，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
(2)如表是小燕记录的实验数据：
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
88
90
92
94
96
98
98
98
实验过程中，她发现在第3 min时，水中的气泡在上升的过程中逐渐____。(选填“变大”或“变小”)
(3)请将图乙中的坐标系补充完整，并根据表中数据绘制出水温与时间的关系图像。
(4)由数据及图像可知，水沸腾时，继续加热，水的温度____。
(5)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____(选填“保持大火”或“调为小火”)的道理。
一、选择题
1． [2018·安徽]如图为某种物质熔化时温度随时间变化的图像。根据图像，下列判断正确是( )
A．该物质熔化过程持续了25min
B．该物质是晶体，熔点为80℃
C．在第30min时，该物质处于固液共存状态
D．在第10～25min之间，由于物质温度不变，所以不吸收热量
2． 下列各项都能使如图瓶内铁屑内能增加，其中属于做功的是( )
A．不断晃动瓶子
B．用酒精灯加热
C．用手捂瓶子
D．在烈日下照射
3． [2018·宁波]下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是 ( )
A．柴火烧水 B．压缩空气发热
C．冬天搓手取暖 D．钻木取火
4． [2018·绵阳]冻肉刚出冷库时比进冷库时重，这是由于 ( )
A．空气中的水蒸气凝华成霜所致
B．空气中的水蒸气液化成水所致
C．冻肉中的冰熔化成水所致
D．冻肉中的水凝固成冰所致
5． 对甲、乙两种物质同时持续加热，其温度随时间变化的图像如图。下列说法正确的是( )
A．甲物质的沸点一定是80 ℃
B．乙物质的熔点一定是60 ℃
C．甲物质在4～6 min 内一定持续吸收热量
D．乙物质在6～10 min 内一定是固液共存态
6． 下列关于“热与能”的表述中正确的是 ( )
A．物体在吸热过程中，其温度一定升高
B．物体只要温度不变，内能就一定不会变
C．水常被用作冷却剂，是因为水的比热容大
D．铁块在煅烧过程中，其内能从零开始增加
7． 冬季，在家里洗澡时会发现浴室墙壁上的镜子很快模糊起来，洗澡结束一段时间后，镜子又变得清晰。这个过程发生的物态变化是( )
A．热水的蒸发，水蒸气在镜面上的液化，镜面上水滴的汽化
B．热水的蒸发，水蒸气在附近空气中的凝华，冰晶的熔化和水滴的汽化
C．热水的蒸发，水蒸气在镜面上的凝华，镜面上冰晶的升华
D．热水的蒸发，水蒸气在镜面上的凝华，镜面上冰晶的熔化和水滴的汽化
8． 甲、乙两物体质量都为1 kg，丙物体质量为2 kg，三个物体温度都升高1 ℃，吸收热量如图，以下说法正确的是( )
A．乙的比热容与丙的相等
B．甲的比热容比乙的大
C．甲的温度升高1 ℃，需吸收2 000 J的热量
D．甲、乙的温度都降低1 ℃，乙比甲放出的热量多
9． [2018·泰安]下列有关热和能的说法中，正确的是( )
A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大
C．内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
10．[2018·长沙]我国是严重缺水的国家，水资源人均占有量是世界平均值的25%，是世界上人均水资源最贫乏的国家之一。了解地球的水循环知识，提高节水意识，培养良好的用水习惯，是我们每个公民的义务和责任。关于地球的水循环，下列说法正确的是( )
A．海水吸热，汽化形成水蒸气
B．水蒸气与冷空气接触，熔化形成小水滴
C．小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰珠
D．小冰珠在降落过程中，液化形成雨水
11．[2018·滨州]如图所示是小明探究水沸腾时的装置以及实验中不同时刻气泡的情形，下列有关分析正确的是( )
A．他可以选用量程为﹣80﹣60℃的酒精温度计
B．图甲是水沸腾前的现象
C．水沸腾时，烧杯中不停地冒出“白气”，这些“白气”是水蒸气
D．小明撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间，所以水的沸腾有时候不需要吸收热量
12．母亲节，小秦为妈妈煮了一碗热气腾腾的面条，下列分析正确的是( )
A．面条入锅后温度升高，内能增加
B．煮面条时，主要通过做功的方式改变了面条的内能
C．闻到了面条的香味，表明扩散只在气体中发生
D．面条没有粘在一起，表明分子间有斥力
13．[2018·安顺]以下对生活中常见的物态变化现象，描述正确的是( )
A．北方冬季外面冰冻的衣物也能晾干，属于凝固现象
B．浴室的镜子变模糊，属于液化现象
C．人游泳后从水中出来感觉冷，是升华现象 D．用久的日光灯管两端变黑，属于汽化现象
14．甲、乙两杯水的温度各为40 ℃、80 ℃，下列说法正确的是( )
A．只有加热才能使水升温 B．甲杯中水的内能一定比乙杯中的小
C．乙杯中水的温度降低，水的内能一定减小 D．甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈
15．科学探究需要进行实验，在取得数据和事实后，再进行分析和推理。因此，在科学探究中我们需要区分事实与推论。下列叙述是事实或推论的是( )
①在气体扩散实验中，抽去玻璃板后，红棕色的NO2气体进入到空气中；②在液体扩散实验中，红墨水滴入热水，热水很快变红；③扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动；④温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
A．①②是事实，③④是推论 B．①②④是事实，③是推论
C．①是事实，②③④是推论 D．③④是事实，①②是推论
二、非选择题
16．[2018·湖州]下面是两个有关热学方面的观点，请用实例说明它们是错误的。
(1)物体吸收热量，温度一定升高。_______________________________。
(2)物体温度升高，一定是吸收了热量。______________________________。
17．将装有水的试管放入装有水的烧杯中，用酒精灯对烧杯进行加热，如图所示，一段时间后，观察到烧杯中的水沸腾，而试管中的水__________(选填“会”或“不会”)沸腾，原因是______________________________，同时还观察到烧杯口周围出现大量的“白气”，这是因为烧杯中的水蒸气在杯口周围遇冷________而成的(填物态变化名称)。
18．传统汽车的发动机多为汽油机。如图甲所示，汽油机的排气冲程是__________(填序号)，此过程会排放出大气污染气体；如图乙所示为某汽油机在工作时的能量分配图。据图数据，该汽油机的效率为__________。
19．小南同学用同一酒精灯加热，完成了冰的熔化和水的沸腾实验后，根据记录的数据，得到如图所示的图像。请你分析：
(1)测得水的沸点为__________℃，此时的大气压可能__________(选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。
(2)BC段表示物质处于______________状态。
(3)AB段和CD段的倾斜程度不同，表明了冰和水的_______不同。
20．人们都说：“被100℃的水蒸气烫伤，要比被100℃的热水烫伤严重得多”。小柯认为这是因为100℃的水蒸气和100℃的热水温度虽然一样，但100℃的水蒸气变成100℃的热水时，还要放出热量。对此，小柯设计了以下实验证明自己的观点。
实验过程：(实验过程中热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计)
①将一定量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中，液面如图甲所示位置，标记为A。
②向杯中插入导管，将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中(水蒸气全部被吸收)，发现杯中水面明显上升。
③一段时间后，停止通入水蒸气，移出导管后，杯中液面位置如图乙所示，标记为B，再测出此时杯中水的温度为t2，比较发现t2高于t1。
(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生_______(填物态变化名称)的结果。
(2)t2高于t1的原因是_________________________________________________。
(3)小江认为因未设置对照，小柯的实验还不足以证明他的观点。请你在原实验的基础上，帮助小柯设计后续实验方案(要求简要叙述实验过程和证明小柯观点的应有实验结果)。
21．图1是“比较不同物质吸热情况”的实验装置，两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油。
(1)选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相同时间内____。
(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和____。
(3)图2中能合理反映实验结果的图像是____。(选填“甲”“乙”或“丙”)
22．在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中：
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入_______(选填“质量”或“体积”)、初温都相同的水和煤油。
(2)实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油______________相同，然后比较______________的方法来完成探究实验。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图所示，则_______的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容_______(选填“较大”或“较小”)。
(4)由图像可得煤油的比热容为_______J/(kg·℃)。
23．某校科学兴趣小组组长小李在读某报刊中的文章《开水不响，响水不开》时读道：“水开之前，水上冷下热。”而同组的小张却说：“水开之前，水是上热下冷的，因为热水密度小，总是浮在冷水上面。”究竟哪种说法正确呢？兴趣小组内展开了激烈的争论。在老师的指导下，他们通过科学探究来寻找答案。表中为一次实验的数据记录。兴趣小组同学经五次重复实验，均有类似规律的实验结果。
容器底温度(℃)
38
41
48
53
65
72
77
85
96
99
104
105
下层水温度(℃)
34
37
43
48
59
65
71
80
92
98
100
103
中层水温度(℃)
35
38
44
48
59
66
71
80
91
95
98
101
上层水温度(℃)
36
40
45
50
60
66
71
80
90
95
98
100
则根据表格数据可知：
(1)本实验需要用到的主要实验仪器除了温度计、铁架台、烧杯，还必须要有______________。
(2)设计的实验方案：在一大烧杯中盛水，取四支温度计，让其中三支温度计的液泡分别浸没在水的上、中、下三个不同深度，另一个温度计的液泡则需_____________________。在烧杯慢慢加热的过程中，对应于不同的时刻，记录各温度计的读数。
(3)请根据表中数据分析实验的结果能否支持哪一种说法。_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
易错专练6：物态变化、内能
易错点一：混淆“白气”与“水蒸气”致错
典例：夏天，人们常吃雪糕解暑，剥开雪糕包装纸时，雪糕周围冒“白气”，下列说法正确的是( )
A．吃雪糕解暑，是因为雪糕熔化时要放热
B．吃雪糕解暑，是因为雪糕汽化时要放热
C．雪糕周围冒“白气”是液化现象
D．雪糕周围冒“白气”是汽化现象
【错解】选D
【析错】上述解答出错的原因在于不理解“白气”的本质，以为“白气”是水蒸气。实际上“白气”不是水蒸气，而是悬浮在空气中的小水珠。
【正解】选C 吃雪糕解暑，是因为雪糕熔化时要从人体吸收热量，使人体温度降低。“白气”是空气中的水蒸气液化而形成的，水蒸气是无色无味的气体，人眼无法直接观察到。
跟踪训练：如图所示，用水壶烧水，水烧开后能看到壶嘴周围有“白气”产生，其中a、b两位置有一处“白气”较浓，以下关于“白气”的描述正确的是( C )
A．它是水蒸气，a处较浓
B．它是水蒸气，b处较浓
C．它是小水滴，a处较浓
D．它是小水滴，b处较浓
易错点二：没掌握晶体熔化特点致错
典例：如图甲所示为某物质的熔化图像，根据图像可知( B )
A．第15 min该物质处于液态
B．若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(如图乙所示)，则试管内冰的质量会逐渐增加
C．图甲中，物体在熔化过程中温度和内能都不变
D．图乙中，冰水混合物的内能会逐渐增加
【错解】选C
【析错】上述解答出错的原因是认为温度不变内能就不变，其实物体在熔化过程中，需要继续吸热，内能应该增加。
【正解】选B 冰水混合物的温度是0℃，由图象知，该物质熔化时的温度是-2℃；将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中时，冰水混合物会向该物质放热，内能减小，但温度不变，冰水混合物中的水会符合凝固结冰的条件，所以冰水混合物中的冰会变多，即冰的质量将变大，故B正确。
跟踪训练：如图所示，甲、乙分别是酒精在标准大气压下熔化和沸腾时温度随时间变化的图像，下列说法正确的是( D )
A．固态酒精是非晶体
B．在－117 ℃时，酒精处于液态
C．酒精温度计可以用来测量沸水的温度
D．酒精在沸腾过程中吸热但温度不变
易错点三：对影响物体内能大小的因素不理解致错
典例：关于内能、温度和热量，下列说法正确的是( )
A．物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
C．质量和初温相同的水和煤油，放出相同热量时煤油温度降低得多
D．内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
【错解】选A
【析错】物体内能与物体的质量、温度、物质的状态等有关，但与物体的运动速度无关。
【正解】选C 水的比热容比煤油的大，质量相等的水和煤油放出相等的热量，根据Q＝cmΔt，煤油降低的温度多；根据Q＝mq，不知道燃料的质量，放出热量多的不一定热值大；热传递时，能量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，与内能多少无关。
跟踪训练：[2018·聊城]关于温度、内能、热量，下列说法正确的是( C )
A．物体温度越高，含有的热量越多 B．物体运动越快，内能越大
C．热传递能改变物体的内能 D．0℃的冰块，其内能为零
内能变化的三种分析方式
1． 从影响内能大小的因素来分析
内能是组成物体的所有分子的动能和势能的总和。从微观上看，内能的大小由物体内的所有分子的平均动能、平均势能和物体所含分子的总数共同决定。从宏观上看，影响物体内能的因素有：物体的质量、温度、体积和物态等，且内能与质量、温度成正相关。
2． 从热力学第一定律ΔU＝W＋Q来分析
W：外界对物体所做的功；Q：物体从外界吸收的热量；ΔU：物体内能的增加。
当外界对物体做功时，W取正，当物体克服外力做功时，W取负；当物体从外界吸热时，Q取正，当物体向外界放热时，Q取负；当物体内能增加时，ΔU为正，当物体内能减小时，ΔU为负。
3． 根据能量守恒定律来分析
在热学中，当物体与外界没有热交换时，我们通常用能量守恒定律来分析物体内能的变化。从能量的转化看，通过做功改变物体的内能，实质上是其他形式的能量与物体内能相互转化的过程。物体对外界做了多少功，就有多少内能转化为其他形式的能；外界对物体做了多少功，就有多少其他形式的能转化为内能。
典例：根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此定律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；
当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热容计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功大小是否相等。
(1)为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有：__温度计、刻度尺_。
(2)兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因：__由于转轴处存在摩擦(或液体散热)(其他合理答案也可)__。
【解析】 (1)由表中实验数据可知，实验中还需要测量水的温度、重物下降的高度，故还需要的测量工具为：温度计、刻度尺。(2)根据能量的转化和守恒定律分析：实验过程中转轴与其相邻部件之间、滑轮与其轴之间都存在摩擦，系统要克服摩擦做功，且液体会散热，所以水内能的增加量小于重物做功的大小。从热力学第一定律ΔU＝W＋Q来分析：本实验很难做到与外界没有热传递，即当水内能增加温度上升时，会向外界放热，ΔU＝W＋Q，Q为负，ΔU为正，所以ΔU探究不同物质熔化过程的不同
1． 实验目的：探究不同物质熔化过程中温度变化特点。
2． 固态熔化图像分析,物质熔化的温度变化曲线)
(1)对曲线(甲)的分析：AB段(固态吸热升温过程)：吸热、温度上升，物质为固态；BC段(熔化过程)：吸热，温度不变，物质状态为固液共存态；CD段(液态吸热升温过程)：吸热、温度上升，物质为液态。
(2)对曲线(乙)的分析：石蜡在加热后逐渐变软，慢慢熔化，熔化过程中温度不断上升。
3． 实验结论：晶体熔化时有一定的熔化温度，即熔点，而非晶体没有熔点。晶体熔化时要吸热，但温度保持不变；非晶体熔化时要吸热，温度一直在升高。
4． 实验题眼突破
(1)实验选取小颗粒固体
①使温度计的玻璃泡与固体充分接触，测量更准确； ②小颗粒固体受热均匀。
(2)试管插入烧杯中的位置要适当
①试管中所装物质要完全浸没在水中； ②试管不接触烧杯的底和侧壁。
(3)采用“水浴法”加热的优点(固体受热均匀)。
(4)石棉网的作用(使烧杯受热均匀)。
(5)熔化过程中内能、温度及热量的变化规律(吸收热量、内能增加，但温度保持不变)。
(6)烧杯口处的“白气”，试管、烧杯壁水珠的成因(水蒸气遇冷液化形成的小水珠)。
(7)熔化前后曲线的倾斜程度不一样的原因(同种物质，在不同状态下的比热容不同)。
(8)在记录温度时，时间间隔过长，可能会带来什么问题(可能会导致晶体熔化过程的温度记录不全甚至没有记录，无法记录到晶体熔化时温度的变化，导致实验失败或得出错误的结论)。
(9)利用比热容公式计算热量。
典例：如图甲，是“探究某种固体物质熔化时温度变化规律”的实验装置(该物质的沸点为217.9 ℃)。图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图像。
(1)该物质的熔点是__80__℃。
(2)该物质在AB段的比热容__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”) 在CD段的比热容。
(3)实验小组的同学发现加热20 min后继续加热，被研究物质的温度却不再升高，这是因为__此时液体已经到达沸点，开始沸腾__。
探究水的沸腾
1． 实验目的：水沸腾时温度的变化。
2． 实验器材：铁架台，酒精灯，石棉网，烧杯，小纸盖，水，温度计。
3． 实验结论：水沸腾时持续吸热，但温度保持不变；水的沸点与水上方的气压有关，气压越高，沸点越高。
4． 实验题眼突破
(1)组装器材的顺序(自下而上)。
(2)温度计的使用与读数。
(3)缩短实验时间的方法：①加大酒精灯火焰；②使用初温较高的水；③给烧杯加盖子。
(4)烧杯上盖纸板的原因(减少热量的散失，使水在短时间内达到沸腾)。
(5)纸板上留一个小孔的作用(使烧杯内外的气压相等)。
(6)水开始沸腾的判定(水的温度升高到一定程度后，温度保持不变，且水内部有大量气泡产生，且在上升过程中体积逐渐变大，到水面时破裂)。
(7)水沸腾前温度计示数的特点(温度计的示数不断上升)。
(8)水沸腾时温度计示数的特点(温度计的示数保持不变)。
(9)沸腾前后气泡的特点(如图所示)
(10)实验数据分析
①温度—时间图像(与时间坐标轴平行的曲线对应的温度为水的沸点)；
②数据表格(不随时间变化的温度为水的沸点)。
(11)沸点与气压的关系
①杯口的盖密封较严时，烧杯内的气压高于一个标准大气压，导致水的沸点高于100 ℃；
②当地大气压小于一个标准大气压时，水的沸点低于100 ℃。
(12)实验中产生的“白气”的物态变化判断(液化)。
(13)水沸腾过程中温度与热量、内能之间的关系(吸收热量，温度不变，内能增大)。
(14)水沸腾后撤掉酒精灯观察现象(水未立即停止沸腾，原因是水继续从石棉网上吸热)。
典例：探究水沸腾时温度变化的特点
(1)如图甲所示，是某小组安装的实验装置，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
(2)如表是小燕记录的实验数据：
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
88
90
92
94
96
98
98
98
实验过程中，她发现在第3 min时，水中的气泡在上升的过程中逐渐____。(选填“变大”或“变小”)
(3)请将图乙中的坐标系补充完整，并根据表中数据绘制出水温与时间的关系图像。
(4)由数据及图像可知，水沸腾时，继续加热，水的温度____。
(5)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____(选填“保持大火”或“调为小火”)的道理。
【解析】在探究水沸腾时温度变化的特点实验过程中：(1)安装的实验装置顺序是由下往上，即为：酒精灯、铁圈B和石棉网、烧杯和水、铁杆A和温度计(含纸盖)；(2)水在沸腾前，水上面温度低于下面温度，气泡在上升过程中遇冷，体积变小；(3)通过描点绘出的图像如图所示(见答案)；(4)液体在沸腾过程中，不断吸热，但温度保持不变；(5)由液体沸腾的特点可知；在汤沸腾后总是调为小火加热。
【答案】(1)②④①③；(2)变小；(3)如图所示；(4)保持不变；(5)调为小火。
一、选择题
1． [2018·安徽]如图为某种物质熔化时温度随时间变化的图像。根据图像，下列判断正确是( B )
A．该物质熔化过程持续了25min
B．该物质是晶体，熔点为80℃
C．在第30min时，该物质处于固液共存状态
D．在第10～25min之间，由于物质温度不变，所以不吸收热量
2． 下列各项都能使如图瓶内铁屑内能增加，其中属于做功的是( A )
A．不断晃动瓶子
B．用酒精灯加热
C．用手捂瓶子
D．在烈日下照射
3． [2018·宁波]下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是 ( A )
A．柴火烧水 B．压缩空气发热
C．冬天搓手取暖 D．钻木取火
4． [2018·绵阳]冻肉刚出冷库时比进冷库时重，这是由于 ( A )
A．空气中的水蒸气凝华成霜所致
B．空气中的水蒸气液化成水所致
C．冻肉中的冰熔化成水所致
D．冻肉中的水凝固成冰所致
5． 对甲、乙两种物质同时持续加热，其温度随时间变化的图像如图。下列说法正确的是( C )
A．甲物质的沸点一定是80 ℃
B．乙物质的熔点一定是60 ℃
C．甲物质在4～6 min 内一定持续吸收热量
D．乙物质在6～10 min 内一定是固液共存态
6． 下列关于“热与能”的表述中正确的是 ( C )
A．物体在吸热过程中，其温度一定升高
B．物体只要温度不变，内能就一定不会变
C．水常被用作冷却剂，是因为水的比热容大
D．铁块在煅烧过程中，其内能从零开始增加
7． 冬季，在家里洗澡时会发现浴室墙壁上的镜子很快模糊起来，洗澡结束一段时间后，镜子又变得清晰。这个过程发生的物态变化是( A )
A．热水的蒸发，水蒸气在镜面上的液化，镜面上水滴的汽化
B．热水的蒸发，水蒸气在附近空气中的凝华，冰晶的熔化和水滴的汽化
C．热水的蒸发，水蒸气在镜面上的凝华，镜面上冰晶的升华
D．热水的蒸发，水蒸气在镜面上的凝华，镜面上冰晶的熔化和水滴的汽化
8． 甲、乙两物体质量都为1 kg，丙物体质量为2 kg，三个物体温度都升高1 ℃，吸收热量如图，以下说法正确的是( B )
A．乙的比热容与丙的相等
B．甲的比热容比乙的大
C．甲的温度升高1 ℃，需吸收2 000 J的热量
D．甲、乙的温度都降低1 ℃，乙比甲放出的热量多
9． [2018·泰安]下列有关热和能的说法中，正确的是( B )
A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大
C．内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
10．[2018·长沙]我国是严重缺水的国家，水资源人均占有量是世界平均值的25%，是世界上人均水资源最贫乏的国家之一。了解地球的水循环知识，提高节水意识，培养良好的用水习惯，是我们每个公民的义务和责任。关于地球的水循环，下列说法正确的是( A )
A．海水吸热，汽化形成水蒸气
B．水蒸气与冷空气接触，熔化形成小水滴
C．小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰珠
D．小冰珠在降落过程中，液化形成雨水
11．[2018·滨州]如图所示是小明探究水沸腾时的装置以及实验中不同时刻气泡的情形，下列有关分析正确的是( B )
A．他可以选用量程为﹣80﹣60℃的酒精温度计
B．图甲是水沸腾前的现象
C．水沸腾时，烧杯中不停地冒出“白气”，这些“白气”是水蒸气
D．小明撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间，所以水的沸腾有时候不需要吸收热量
12．母亲节，小秦为妈妈煮了一碗热气腾腾的面条，下列分析正确的是( A )
A．面条入锅后温度升高，内能增加
B．煮面条时，主要通过做功的方式改变了面条的内能
C．闻到了面条的香味，表明扩散只在气体中发生
D．面条没有粘在一起，表明分子间有斥力
13．[2018·安顺]以下对生活中常见的物态变化现象，描述正确的是( B )
A．北方冬季外面冰冻的衣物也能晾干，属于凝固现象
B．浴室的镜子变模糊，属于液化现象
C．人游泳后从水中出来感觉冷，是升华现象 D．用久的日光灯管两端变黑，属于汽化现象
14．甲、乙两杯水的温度各为40 ℃、80 ℃，下列说法正确的是( C )
A．只有加热才能使水升温 B．甲杯中水的内能一定比乙杯中的小
C．乙杯中水的温度降低，水的内能一定减小
D．甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈
15．科学探究需要进行实验，在取得数据和事实后，再进行分析和推理。因此，在科学探究中我们需要区分事实与推论。下列叙述是事实或推论的是( A )
①在气体扩散实验中，抽去玻璃板后，红棕色的NO2气体进入到空气中；②在液体扩散实验中，红墨水滴入热水，热水很快变红；③扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动；④温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
A．①②是事实，③④是推论 B．①②④是事实，③是推论
C．①是事实，②③④是推论 D．③④是事实，①②是推论
二、非选择题
16．[2018·湖州]下面是两个有关热学方面的观点，请用实例说明它们是错误的。
(1)物体吸收热量，温度一定升高。__冰熔化时吸收热量，但温度保持不变。__
(2)物体温度升高，一定是吸收了热量。__压缩空气做功使空气温度升高(或摩擦生热等)。
17．将装有水的试管放入装有水的烧杯中，用酒精灯对烧杯进行加热，如图所示，一段时间后，观察到烧杯中的水沸腾，而试管中的水__不会__(选填“会”或“不会”)沸腾，原因是__试管中的水温度达到沸点后不能继续吸热__，同时还观察到烧杯口周围出现大量的“白气”，这是因为烧杯中的水蒸气在杯口周围遇冷__液化__而成的(填物态变化名称)。
18．传统汽车的发动机多为汽油机。如图甲所示，汽油机的排气冲程是__②__(填序号)，此过程会排放出大气污染气体；如图乙所示为某汽油机在工作时的能量分配图。据图数据，该汽油机的效率为__25%__。
19．小南同学用同一酒精灯加热，完成了冰的熔化和水的沸腾实验后，根据记录的数据，得到如图所示的图像。请你分析：
(1)测得水的沸点为__98__℃，此时的大气压可能__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。
(2)BC段表示物质处于__固液共存__状态。
(3)AB段和CD段的倾斜程度不同，表明了冰和水的__比热容__不同。
20．人们都说：“被100℃的水蒸气烫伤，要比被100℃的热水烫伤严重得多”。小柯认为这是因为100℃的水蒸气和100℃的热水温度虽然一样，但100℃的水蒸气变成100℃的热水时，还要放出热量。对此，小柯设计了以下实验证明自己的观点。
实验过程：(实验过程中热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计)
①将一定量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中，液面如图甲所示位置，标记为A。
②向杯中插入导管，将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中(水蒸气全部被吸收)，发现杯中水面明显上升。
③一段时间后，停止通入水蒸气，移出导管后，杯中液面位置如图乙所示，标记为B，再测出此时杯中水的温度为t2，比较发现t2高于t1。
(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生__液化__(填物态变化名称)的结果。
(2)t2高于t1的原因是__水蒸气液化放热和液化产生的100℃热水降温放热__。
(3)小江认为因未设置对照，小柯的实验还不足以证明他的观点。请你在原实验的基础上，帮助小柯设计后续实验方案(要求简要叙述实验过程和证明小柯观点的应有实验结果)。
【答案】 (3)另取一个与小柯实验时相同的真空保温杯，倒入与小柯实验时相同体积、相同温度的冷水，再向保温杯的冷水中倒入100 ℃的热水直至总水量与小柯实验时保温杯中热水的水量相等，混合均匀后立即测出此时杯中水的温度t3，t3低于t2，即可证明小柯的观点正确。(合理即可)
21．图1是“比较不同物质吸热情况”的实验装置，两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油。
(1)选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相同时间内____。
(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和____。
(3)图2中能合理反映实验结果的图像是____。(选填“甲”“乙”或“丙”)
【解析】(1)选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内吸收的热量相同；(2)为准确测量液体的温度，温度计的玻璃泡应充分与被测液体接触，实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和加热器；(3)相同质量的水和食用油在吸收相同的热量时(加热时间相同)，因水的比热容大，由Q＝cmΔt可知，水的温度变化小，故图2中能合理反映该实验结果的图像是乙。
【答案】(1)吸收的热量相同；(2)加热器；(3)乙
22．在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中：
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入__质量__(选填“质量”或“体积”)、初温都相同的水和煤油。
(2)实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油__吸收的热量__相同，然后比较__升高的温度__的方法来完成探究实验。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图所示，则__水__的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容__较大__(选填“较大”或“较小”)。
(4)由图像可得煤油的比热容为__2.1×103__J/(kg·℃)。
23．某校科学兴趣小组组长小李在读某报刊中的文章《开水不响，响水不开》时读道：“水开之前，水上冷下热。”而同组的小张却说：“水开之前，水是上热下冷的，因为热水密度小，总是浮在冷水上面。”究竟哪种说法正确呢？兴趣小组内展开了激烈的争论。在老师的指导下，他们通过科学探究来寻找答案。表中为一次实验的数据记录。兴趣小组同学经五次重复实验，均有类似规律的实验结果。
容器底温度(℃)
38
41
48
53
65
72
77
85
96
99
104
105
下层水温度(℃)
34
37
43
48
59
65
71
80
92
98
100
103
中层水温度(℃)
35
38
44
48
59
66
71
80
91
95
98
101
上层水温度(℃)
36
40
45
50
60
66
71
80
90
95
98
100
则根据表格数据可知：
(1)本实验需要用到的主要实验仪器除了温度计、铁架台、烧杯，还必须要有酒精灯、石棉网__。
(2)设计的实验方案：在一大烧杯中盛水，取四支温度计，让其中三支温度计的液泡分别浸没在水的上、中、下三个不同深度，另一个温度计的液泡则需__直接与烧杯底部接触__。在烧杯慢慢加热的过程中，对应于不同的时刻，记录各温度计的读数。
(3)请根据表中数据分析实验的结果能否支持哪一种说法。__两种说法都不能支持。水从室温上升到80℃附近前，水温“上高下低”，而从80℃上升到100℃开始沸腾这一过程中，水温“上低下高”__。
