最新八年级物态变化实验专题练习(word版
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一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)
1.探究蒸发快慢影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图所示.
(1)选择A、B两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与液体的_____是否有关.
(2)选择_____两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与液体的温度是否有关.
(3)通过A、D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,实验中如果利用电吹风来改变空气流速,_____(应该/不应该)使用热风.
(4)以上实验体现了_____法.(填物理实验方法)
(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璃板上分别滴上一滴和两滴水,结果发现甲图中水先蒸发完,他依据“谁先蒸发完,谁蒸发的快”,得出结论:“水蒸发快慢与水的量有关,水越少蒸发越快”.他的依据和结论_____.(选填“正确”或“不正确”).
【答案】表面积 AC 不应该控制变量不正确
【解析】
【分析】
【详解】
(1)比较A、B两图看出是水的温度和水上方空气流动速度相同,不同的是水的表面积,所以可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关.
(2)要研究水蒸发的快慢与水的温度的关系,应控制水的表面积和水上方空气流动速度,所以选择AC两图是正确的.
(3) 通过A、D两图的对比要想研究水蒸发的快慢与液体上方的空气流动情况有关,即需控制相同的表面积、相同的温度,不同的空气流动情况,不应该使用热风.
(4)以上实验体现了控制变量法.
(4)该同学的验证过程是错误的,因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同,因为只有在水的表面积相同时,先蒸发完的蒸发的才快. 因此他的依据和结论不正确.
【点睛】
(1)影响蒸发快慢的因素有:液体温度的高低、液体表面积的大小、液体上方空气流动的速度;(2)在探究一个物理量与多个因素的关系时,采用控制变量法的思想.
2.在探究“水的沸腾”的实验中,当水温升到90℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,
直到水沸腾5min后停止读数,部分数据记录如表:
时间/min012345678
水的温度/℃909294_______9898989898
(1)某次数据没有记录,当时温度计示数如下如图1所示,请将漏填的数据填在表格内;
(2)根据表中实验数据,可知水的沸点是________℃;由水的沸点,可判断出当时的大气压________(高于/等于/低于)1个标准大气压;
(3)加热时,应用酒精灯的________加热;
(4)在第4min到第9min的这段时间内这位同学观察到的现象是________;
(5)请你归纳出水沸腾的特点:________;
(6)如上如图2所示,图________是沸腾前的现象,图________是沸腾时的现象;
(7)在探究结束后,四位同学分别交流展示了自己所绘制的水的温度和时间关系的曲线,如图3所示.其中能正确反映研究水沸腾过程中温度随时间变化关系的是________.
【答案】(1) 96 (2) 98 低于(3)外焰
(4)水沸腾,仍不断吸热,有大量气泡上升,但温度保持不变
(5)不断吸热,但温度保持不变
(6)a b (7)B
【解析】
【分析】
(1)读数时,注意温度计的分度值;
(2)根据水沸腾时温度不变的特点判断出水的沸点;根据液体沸点与气压的关系来判断当时气压与标准气压的关系;
(3)酒精灯的外焰温度最高,应用温度计的外焰加热;
(4)掌握水沸腾时的特点及现象.知道水在沸腾过程中有大量气泡产生,并且气泡在上升过程中体积逐渐增大,到达液面破裂.
(5)掌握水沸腾时的特点:不断吸热,但温度保持不变.
(6)沸腾前,气泡在上升过程中体积逐渐减小;沸腾时,气泡在上升过程中体积逐渐变大;
(7)水沸腾前吸热温度升高,沸腾时吸热温度保持不变.
【详解】
(1)由图1知,温度计的分度值为1℃,示数为96℃;
(2)从表格中数据可以看出,水在第5到9分钟,温度保持98℃不变,所以此时为沸腾过程,沸点为98℃;标准大气压下水的沸点应为100℃,可知当时气压低于标准大气压;(3)酒精灯的外焰温度最高,所以要用酒精灯的外焰加热.
(4)4到9分钟,水处于沸腾状态,所以会有大量气泡上升,同时要不断吸热,但温度保持不变.
(5)由表格中数据可知,水在沸腾过程中不断吸热,温度保持不变;
(6)图a中,气泡在上升过程中体积逐渐减小,所以是沸腾前的现象;图b中气泡在上升过程中体积逐渐增大,所以是沸腾时的现象.
(7)水沸腾前吸热温度升高,沸腾时吸热温度保持不变,所以图B符合题意.
故答案为(1)96;(2)98;低于;(3)外焰;(4)水沸腾,仍不断吸热,有大量气泡上升,但温度保持不变;(5)不断吸热,但温度保持不变;(6)a;b;(7)B.
【点睛】
此题主要是探究水的沸腾实验,在实验中需要用酒精灯加热,所以要掌握酒精灯的使用,同时考查了水沸腾时的特点及沸腾时与沸腾前的现象区别,关键是搞清气泡在上升过程中的变化.
3.“观察水的沸腾”实验.
如图甲所示,两名同学分别用完全相同的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”,绘制了a、 b两杯水温度随时间变化的图象(如图乙):
(1)实验时烧杯上覆盖硬纸板的目的是____________,以便缩短加热时间.
(2)通过分析图象信息可知:水的沸点是________°C,此时大气压________(选填“大于” “等于”或“小于”)标准大气压.
(3)通过实验得到水沸腾必须满足的条件是①____________,②不断吸热.
(4)a、b两杯水加热至沸腾所需时间不同的原因是_________________。
(5)当水沸腾时,水中有一个气泡从A位置(体积V A)上升至B位置(体积为V B),则V A_______V B(选填“ >”、“<”或“=”)。
(6)另一名同学用如图丙所示的装置来进行实验,然后将沸腾时产生的水蒸气直接通入试管甲的10°C水中,水蒸气在甲中几乎全部_______(填一种物态变化名称)。
【答案】减少热量散失98小于达到沸点b中的水质量比a中多<液化
【解析】
【详解】
(1)[1]在探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验时,为了节约试验时间,我们可以给容器盖上盖子以减少热量散失来实现,或者用热水进行实验;
(2)[2]液体沸腾时的温度是液体的沸点,如图所示,水的沸点为98°C;
[3]1个标准气压下,水的沸点是100°C,而该实验中水的沸点是98°C,可知此时大气压小于1个标准大气压(气压越低,沸点越低);
(3)[4]通过实验发现水达到98°C,即水的沸点且持续加热,水才能保持沸腾;
(4)[5]a、b两杯中水的初始温度相同,到达沸腾的时间不同,原因是两杯水的质量不同,b 中水比a需要加热的时间多,说明b中的水质量多;
(5)[6]水沸腾后,各个位置温度相同,但是在水中,气泡上升过程中受到水的气压会减小,所以此时产生的气泡由于气压的原因会越来越大,所以从A位置上升至B位置时,V A<V B;
(6)[7]将沸腾时产生的水蒸气直接通入试管甲的10°C水中,高温的水蒸气越到低温会有大部分的水蒸气液化成小水滴。
4.如图所示是小兰探究“水的沸腾”的实验装置:
(1)安装实验器材时,她按照_______________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行.
(2)当她观察到杯底的气泡在水中上升、体积___________(选填“变小”“不变”或“变大”)时,说明水开始沸腾.
(3)她还发现水在沸腾过程中,温度保持不变,温度计示数如如图所示,则水的沸点为_________℃.
(4)通过预习她已经知道沸腾过程要不断吸热,可是,当她移开酒精灯时,发现水还会沸腾一会儿,原因可能是_____________________.
【答案】自下而上变大97石棉网上有余热,水可以断续吸热
【解析】
【分析】
【详解】
(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度;(2)沸腾时气泡不断吸收周围水沸腾产生的水蒸气,故气泡是不断变大,到了水面气泡破
裂,里面的水蒸气释放到空气中.
(3)由图知,温度计的分度值为1℃,示数为97℃;
(4)熄灭酒精灯,观察到水还会继续沸腾一会儿,这是因为石棉网温度高,水会继续吸热;水要想持续沸腾,需要持续吸热.
故答案为自下而上;变大;97;石棉网温度高,水会继续吸热.
5.如图甲所示是小丽“探究冰的熔化规律”的实验装置.实验时,她先将冰和温度计正确放入试管内,再将试管放入大烧杯的水中加热,观察冰熔化过程中温度变化情况.
(1)实验中,将盛有碎冰的试管放入烧杯内的水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,其目的是______________________________.
(2)若某时刻温度计的示数如图丙所示,则此时的温度是______℃.
(3)她将观察到的温度计示数变化情况记录在下表中.请根据表中数据,在图乙的坐标纸上画出冰熔化过程中的温度—时间图象.
时间
012345678910
/min
温度
4-2-000001234
/℃
(4)在第5 min时,物质处于______(选填“固”、“液”或“固液共存”)态.
(5)通过对数据和图象的分析可知,冰熔化时需要______热,温度______.
【答案】使冰受热均匀4固液共存吸不变
【解析】
(1)将盛有碎冰的试管放入烧杯内的水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,其目的是使冰均匀受热.(2)图中温度计的分度值是1℃,故此时的温度是4℃.(3)采用描点法绘制图象如下:
(3)图示的温度计,分度值为1℃,液柱上面与0℃以上第四个小格对齐,因此该温度计的读数为4℃.(4)从2min到第6min是晶体熔化过程,故在第5min时,物质处于固液共存状态.(5) 观察图像可知,从第2min到第6min的熔化过程,温度不变,故可得出:冰熔化时需要吸热,温度保持不变.
点睛:图象上横轴表示时间,纵轴表示温度,对应好横纵坐标采用描点法就可以画出图象.
6.雨过天晴,善于观察的小红在放学回家的路上,发现路面上积水少的地方一会儿就干了,面积水多的地方就很难干.
【提出问题】液体蒸发是否与液体的质量有关
【设计实验并进行实验】身边可利用的器材:天平(砝码)、水、烧杯若干、量筒若干【方案一】
(1)在相同环境下,选择天平(砝码)、水、两只相同的烧杯;
(2)可以使用天平来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关,具体做法是:
①实验前,在烧杯中分别倒入__________________(相同质量、不同质量)的水;
②调节好天平,把烧杯分别放在天平的两托盘上,通过____________________________,使天平平衡;
③经过一段时间后,观察天平是否_________________,如果__________________,则说明液体蒸发快慢与质量无关.
【方案二】
(1)在相同环境下,选择水、两只相同的量筒;
(2)可以使用量筒来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关,具体做法是:
①实验前,在量筒中分别倒入不同体积的水,记录水的体积;
②经过一段时间后,再次记录水的体积,计算出量筒中水减少的体积;
③如果量筒中水减少的体积相同,则说明液体蒸发快慢与质量______________。
【交流与评估】
你准备选择方案________来进行探究(一、二),其优点是
____________________________
【答案】不同质量加减砝码并移动游码仍然平衡平衡无关一能观察到质量的微小变化
【解析】方案一:使用天平来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关,应该保持液体种类、液体的表面积、液体的温度和液面的空气流速相同,质量不同;(1)在相同环境下,选择天平(砝码)、水、两只相同的烧杯;(2)具体做法是:①实验前,在烧杯中分
别质量不等的水;②调节好天平,把烧杯分别放在天平的两托盘上,通过加减砝码并移动游码,使天平平衡;③经过一段时间后,观察天平是否仍然平衡,如果平衡,则说明液体蒸发快慢与质量无关。
方案二:(1)在相同环境下,选择水、两只相同的量筒;(2)可以使用量筒来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关,具体做法是:①实验前,在量筒中分别倒入不同体积的水,记录水的体积;②经过一段时间后,再次记录水的体积,计算出量筒中水减少的体积;③如果量筒中水减少的体积相同,则说明液体蒸发快慢与质量无关。
评估交流:选方案一进行探究,优点是能观察到质量的微小变化。
点睛:影响蒸发快慢的因素有液体的温度、液体的表面积、液体表面空气流动的速度等;在进行探究时,要运用控制变量法,每次只控制与其中一个量的关系,探究蒸发的快慢与液体质量的关系要控制液体的温度、液体的表面积和液体表面上空气流动的速度相同;评估实验时,可从操作性和实验的时间长短进行评估,据此解答。
7.
(1)甲组同学发现所测水的沸点略高于100℃,他们选择的是(A或B)套装置。
(2)乙、丙两组同学虽然选用的实验装置相同,但水开始沸腾的时刻不同,他们观察到水沸腾时将有大量的气泡产生,如右图(填“a”或“b”)所示。
同时他们绘制的沸腾图像如图C所示,得到a、b两种不同图像的原因是水的不同。
(3).若要适当缩短将水加热至沸腾的时间,可以采取的措施有(写两条):
①;②。
(4).通过分析图像C,归纳出水沸腾时的特点是:
①;②。
【答案】⑴ B ⑵ a 质量
(3)①适当提高水的初温;② 适当减少水的质量(合理都对)。
(4)① 继续吸热;② 温度不变
【解析】:(1)观察图A和B可以看出,B中烧杯上加了盖子,这样在加热时,杯内的气压会增大,水的沸点会升高,有可能超过100℃,
因此,甲组同学选择的是B套装置;
故选B.
(2)读图可以看出,水沸腾时将有大量的气泡产生,并且中小气泡越往上越大,如a图,在同样加热的情况下,b的升温较慢,其原因应该是水的质量多于a的缘故;
故答案为:a;质量.
(3)要缩短实验时间,我们可以用热水,或适量减少水量或盖上硬纸片来减少热量的损失.
故答案为:①适当提高水的初温;②适当减少水的质量(合理都对).
(4)读图C可以看出,水沸腾的特点有:达到沸点、吸热、温度不变等;
故答案为:①继续吸热;②温度不变.
8.物理兴趣小组进行“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
(1)需要安装的实验器材有:A.烧杯和水;B.酒精灯;C.带孔硬纸板和温度计;D.铁圈和石棉网。
装置如图甲所示,安装顺序是___________ (填字母);
(2)在烧杯上加带孔硬纸板的目的是:_________________________________;
(3)甲、乙两同学用同样的实验装置,在相同的实验环境下分别用质量为m甲和m乙的水进行实验,根据实验数据描绘的温度随时间变化的图象如图乙所示,分析图象可知:m甲
___m乙(选填“<”“=”或“>”),两同学测得水的沸点为________℃
【答案】B、D、A、C 减少热量散失< 98
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]实验器材的安装按照先下后上的原则,先把酒精灯点燃放在铁架台上,然后把铁圈固定在酒精灯的外焰处,依次放烧杯纸板温度计,故安装的顺序是B、D、A、C。
(2)[2]为了缩短加热时间,可以在烧杯上加带孔的纸板,这样可以减少热量散失。
(3)[3][4]由公式Q吸=cmΔt和图乙可知,甲3min沸腾,乙6min沸腾,乙的加热时间长,故乙吸热多,比热容、温度变化量相同,吸热多的,质量大,所以乙的质量大;由图可知,两同学测得水的沸点为98℃。
9.如图甲所示是“探究晶体熔化时温度的变化规律”实验装置,请回答下列问题:
(1)实验中温度计的正确使用方法是:温度计_____被测的物质中,不要碰到试管底和试管壁;探究海波熔化实验的关键是要保证海波受热_____;
(2)如图乙所示的图象,反映出海波的熔化过程的特点是:_____。
(3)小帅同学利用图丙所示装置进行“探究冰熔化时温度的变化规律“的实验。
请你写出他这样实验的一条主要缺点:_____。
【答案】玻璃泡全部浸入均匀吸收热量,但温度不变加热时间过长
【解析】
【分析】
(1)在使用温度计测物体温度时一定要按它的使用方法进行,根据温度计的正确使用方法填空;探究物质熔化规律时,要让物质均匀受热。
(2)晶体熔化过程中温度保持不变。
(3)根据外界环境的温度分析。
【详解】
(1)[1]测量时将温度计的玻璃泡要全部浸入,与被测物体充分接触,不要碰容器底和容器壁。
[2]探究海波熔化实验时采用水浴法,其目的是要保证海波受热均匀。
(2)[3]根据图象可知,海波在熔化过程中,吸收热量,但温度不变。
(3)[4]小帅同学利用图丙所示装置进行“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验,由于外界的温度不高,冰吸收热量的过程缓慢,即加热时间会过长。
10.小云在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中用如图所示的装置给水加热直至水沸腾,所作“温度—时间”图象如图丙,请回答:
(1)组装实验器材时,应按照______的顺序(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)实验中,小云观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同,如图甲、乙所示。
表示沸腾前气泡上升情况的是图______;
(3)小云实验时若去掉烧杯上方的盖子,在水的质量、加热条件不变时,他所作的实验图象
应该是图丙中的______;(选填“a”、“b”或“c”)
(4)实验完毕,小云撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间,原因是______。
【答案】自下而上甲 b 见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以先放好烧杯后,再调节温度计的高度,所以组装实验器材时应按照自下而上的顺序。
(2)[2]沸腾前在气泡上升过程中,下面部分的水先受热温度升高,于是有一部分水汽化成水蒸气形成气泡,气泡所受到的浮力大于自身的重力导致气泡上升,而由于水是热的不良导体,下部分的水温升高,上部分的水温度仍然较低,在气泡上升过程中,气泡遇到温度比它低的冷水,就会有一部分水蒸气放热液化成小水珠,气泡的质量变小了,因此气泡的体积也相应地变小了;如图甲、乙所示,表示沸腾前气泡上升情况的是图甲。
(3)[3]小云实验时若去掉烧杯上方的盖子热量散失,在水的质量、加热条件不变时,水升温的速率降低,需要加热时间变长,但沸腾时的温度不变,故他所作的实验图象应该是图丙中的b。
(4)[4]实验完毕,小云撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间,这是因为酒精灯撤走后,烧杯底部的温度还是接近火焰温度,远大于水的沸点,相对水而言烧杯继续在给水加热,所以水会继续沸腾一段时间,属于热量传递现象。