热学中考复习固体熔化的温度规律

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春天,大地回暖冰雪消融,固态冰吸收热量融化成水.

夏天,从冰箱拿出的冰淇淋,很快变成水.

观察蜡的状态变化

将蜡烛点燃,观察烛焰周围蜡的状态发生了什么变化;

将蜡油滴在白纸上,观察白纸上蜡油的状态发生了什么变化。

蜡的状态为什么会发生改变呢?

1.什么是物态变化?决定物质状态的因素是什么?

2.什么是晶体?什么是非晶体?什么是熔点?

3.晶体熔化时有哪些特点?

●物态变化

夏天,从冰柜中拿出的冰,一会儿就变成了水,再过一段时间,又会变成看不见的水蒸气,消失得无影无踪。

随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化,因此,

温度决定物质状态.

通常是固态锠、铜、铁等金属,在温度很高时也会变成液态、气态;

炼钢

通常是气态的氧气、氮气、氢气等,在温度很低时也会变成液态甚至固态.

液氮

在物理学中,把物质各种状态间的变化叫做物态化.

●熔化物理学中,把物质从固态变成液态的过程叫做熔化.冰和石蜡是我们常见的物质,蜡烛燃烧时,蜡不断融化并燃烧,冰和石蜡熔化的规律相同吗?

[观察与实验]

以石蜡和海波为例,观察物体熔化时的状态和温度情况。

海波石蜡

●实验视频

固体熔化时温度的变化规律

(选择音量横屏看)

●视频反思

1.利用水浴法加热,可以使被加热物体受热均匀且温度不会过高.2.在海波熔化实验中,烧杯中水温控制在52℃左右会增强实验效果.3.实验用海波熔化温度与教材不同(教材48℃)是实验操作误差或海波纯度不同造成.4.本实验时间较长,视频只截取视频的温度规律要点部分.

●熔点和熔化图像

根据对实验数据的分析整理,总结海波和石蜡在熔化前、熔化中、熔化后的三个阶段温度变化的特点,绘制出了海波和蜡熔化时温度变化的规律图像.

海波熔化图像

石蜡熔化图像

像海波当温度达到48℃(视频实验46℃)时,继续吸热开始熔化,48℃就是海波的熔化温度.

●晶体

像海波在熔化过程中尽管不断吸热,温度却保持不变,像这样的物质

在物理学中有确定熔化温度的固体叫做晶体。

?熔点

晶体熔化时的温度叫做熔点。海波的熔点为48℃。?晶体熔化的特点晶体在熔化过程中尽管不断吸热,温度却保持不变。与海波类似的固体如冰、食盐、金刚石、水晶石、铁、铜等各种金属,他们有不同的熔化温度,都是晶体。

食盐

●非晶体

石蜡在熔化过程中,只要不断的吸热,温度就不断地上升,没有固定的熔化温度,也就是像石蜡一类没有熔点的固体,这类固体叫非晶体.

松香、沥青、玻璃都是非晶体。

松香

沥青

玻璃

用沥青铺设公路路面,就是利用了沥青的非晶体特性。

●晶体熔化的条件1.温度达到晶体的熔点.2.熔化时持续吸收热量.

●实验结论

1.晶体熔化过程中,吸收热量温度不变是晶体熔化时温度变化规律.

晶体熔化图像

2.非晶体熔化过程中,吸收热量温度升高是非晶体熔化时温度变化规律.

非晶体熔化图像

1.(安徽14题3分)

图示为某种物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像,下列判断正确的是()A.该物质熔化过程持续了25minB.该物质是晶体,熔点为80℃C.在第30min,该物质处于固液共存状态D.在第10min到第25min之间,由于物质温度不变,所以不吸收热量

2.(临沂31题5分)

如图甲所示,是小明“探究物质熔化规律”的实验装置.(1)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管,目的是.(2)实验中某时刻温度计示数如图乙所示,该物质此时的温度为_____℃.(3)实验中每隔一分钟记录次物质的温度及对应状态,并记录数据,作出温度随时间变化的规律图像.如图丙所示由图像可知:该物质在熔化过程中吸收热量,温度,该物质是_______(选填晶体"或“非晶体").(4)比较图像中AB段与CD段可知:该物质在(选填“AB”或“CD")段吸热能力强.

3.(福建)

如图甲所示是探究海波熔化时温度的变化规律的装置.

(1)按自下而上的顺序安装装置,便于调整石棉网的高度,确保能用进行加热,提高效率.

(2)取适量的海波装进试管中,将试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌海波,其好处是使海波.

(3)每隔1min记录海波的温度,并将数据在坐标图中进行描点,如图乙所示请根据描点作出海波熔化时温度随时间变化的图像.

(4)分析图像可得海波熔化时的温度特点:.

4.(荆州)

在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,实验装置如图甲所示,将温度计插入试管后,待温度升至50℃左右开始,每隔大约1min记录一次温度,根据记录的数据,在方格纸上以纵轴表示温度,横轴表示时间,描点连线,得到如图乙所示的该物质熔化时温度随时间变化的图像.

(1)实验中采取“水浴法”对试管中的物质加热,这种加热方法的好处是使试管中的物质.

(2)由图乙可知,该物质是(选填“晶体”或“非晶体”)

(3)图乙中物体在B点时刻的内能(选填“大于”“小于”或“等于”)D点时刻的内能.

(4)比较图乙中的AB段与DE段可知,物质AB段的比热容(选填“大于”“小于”或“等于”)DE段的比热容.

(5)某同学把试管中的物质换成水,发现无论怎么加热,试管中的水都不会沸腾,请设计一种可以使试管中的水沸腾的方案:(填写一种方案即可)

参考答案1.B2.(1)是物质受热均匀(2)2(3)保持不变晶体(4)CD3.

(1)酒精灯外焰(2)受热均匀

(3)如答图所示

(4)温度保持不变

4.

(1)实验中采取“水浴法”对试管中的物质加热,其好处是能够使试管中的物质受热均匀;

(2)由图乙可知,在2-5min内,物质吸收热量,但温度保持不变,所以该物质是晶体;

(3)物质在BD段处于熔化过程中,不断吸热,内能增加,所以物体在B点时的内能小于在D点时的内能:

(4)由图乙可知,物质在AB段是固态,在DE段是液态,根据Q=cm?t可知,在AB段与DE段物质吸收的热量相同,即Q相同,根据图像可知,在相同的时间里,物质在AB段升高的温度大于在DE段升高的温度即?tAB?tDE,物质的质量始终不变,所以可以得出物质在AB段的比热容小于在DE段的比热容;

(5)烧杯中的水吸热沸腾后温度不再变化,试管中的水能达到沸点,但由于烧杯中的水与试管中的水之间没有温度差,不能继续吸热,所以不能沸腾,可以把烧杯加盖密封,这样烧杯水面上方气压高,水的沸点高,试管中的水就可以从烧杯的水中继续吸热,使试管中的水沸腾.⊿

参考答案:

(1)受热均匀(2)晶体(3)小于(4)小于

(5)烧杯加盖密封(试管口密封后用抽气设备不断向外抽气或将烧杯中的水换成沸点更高的油)

作者系山东省济南市莱芜区,中学高级物理教师,致力于初中物理教材教法和中考试题研究,创建“初中物理同步”


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