2024年中考物理實(shí)驗(yàn)(全國(guó)版)：探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律（解析版）

實(shí)驗(yàn)1探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律

（2023中考預(yù)測(cè)與復(fù)習(xí)建議：本題屬于熱學(xué)板塊，對(duì)于2023年中考而言，結(jié)合實(shí)驗(yàn)本身特點(diǎn)來(lái)看，應(yīng)回歸

教材，熟悉實(shí)驗(yàn)過(guò)程，以全面扎實(shí)掌握基礎(chǔ)考點(diǎn)、會(huì)分析過(guò)程和數(shù)據(jù)為重點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)很少作延伸拓展考查，

對(duì)學(xué)生的分析、理解能力要求較低，預(yù)測(cè)命題者不會(huì)在此板塊設(shè)置難點(diǎn)、拉分點(diǎn)考查學(xué)生，應(yīng)以送分題的

形式考查學(xué)生為宜）

基礎(chǔ)考點(diǎn)梳理

1.實(shí)驗(yàn)裝置（如圖）

2.實(shí)驗(yàn)器材及組裝

（1）實(shí)驗(yàn)需要的測(cè)量?jī)x器：溫度計(jì)和秒表

（2）實(shí)驗(yàn)器材的組裝順序自下而上（選填“自上而下”或“自下而上”）的原因［（先放酒精燈，再調(diào)整

石棉網(wǎng)的高度（酒精燈外焰加熱）及試管夾的高度，最后調(diào)整掛溫度計(jì)的鐵夾（使溫度計(jì)的玻璃泡完全浸

入水中，但不能接觸燒杯底和側(cè)壁）］

（3）玻璃棒攪拌的作用：通過(guò)攪拌使固體受熱均勻

（4）石棉網(wǎng)的作用：使燒杯底部受熱均勻

（5）實(shí)驗(yàn)選取小顆粒固體物質(zhì)的原因：小顆粒固體易受熱均勻、便于溫度計(jì)的玻璃泡與固體物質(zhì)充分接

觸

3.實(shí)驗(yàn)采用水浴法的優(yōu)點(diǎn)：a.能使被加熱物質(zhì)受熱均勻；b.被加熱物質(zhì)受熱緩慢便于觀察溫度的變化規(guī)律

4.試管插入燒杯中的位置要求：試管中所裝的物質(zhì)要浸沒(méi)在水中，試管不能接觸燒杯底或燒杯壁

5.熱量的相關(guān)計(jì)算（Q=cmAt）

6.熔化過(guò)程中內(nèi)能的相關(guān)判斷：熔化過(guò)程中吸收熱量，內(nèi)能逐漸增大

7.數(shù)據(jù)處理

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或描繪的圖像判斷物質(zhì)是晶體或非晶體的方法：分析數(shù)據(jù)或圖像，若某段時(shí)間物質(zhì)吸熱時(shí)溫

度不變，則該物質(zhì)為晶體，該溫度為晶體的熔點(diǎn)；若溫度一直升高，則為非晶體

8.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

晶體在熔化時(shí)有固定的熔化溫度，即熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn).晶體熔化時(shí)要吸熱,溫度_丕

變_；非晶體熔化時(shí)要吸熱.溫度升高

9.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

(1)探究冰在熔化過(guò)程中是否需要吸熱：當(dāng)試管中的冰開始熔化時(shí)，立即將試管浸入另一只裝有冰水混

合物的燒杯中，觀察冰是否繼續(xù)熔化；

(2)燒杯口出現(xiàn)“白氣”和燒杯壁出現(xiàn)小水珠的原因：水蒸氣遇冷液化形成的

(3)晶體熔化前后圖線傾斜程度不一樣的原因：同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下的比熱容不同

(4)冰熔化后繼續(xù)加熱，試管內(nèi)水不會(huì)沸騰的原因：達(dá)到沸點(diǎn)后，試管中的水與燒杯中的水沒(méi)有溫度差，

不能持續(xù)吸熱

(5)冰熔化后繼續(xù)對(duì)燒杯加熱，試管內(nèi)水不會(huì)沸騰的原因：沒(méi)有溫度差，不能吸收熱量；

典型例題賞析

實(shí)驗(yàn)1探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)彳

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：(1)晶體熔化時(shí)持續(xù)吸熱溫度保持不變；(2)非晶體熔化時(shí)要吸熱，溫度不斷上升.

1.在探究冰和石蠟熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中.

(1)實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)選用圖甲中的_B_(選填"A”或"B”),此裝置的好處是受熱均勻，有利于控制固體熔化的

速度，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯；實(shí)驗(yàn)前應(yīng)在試管內(nèi)裝適量魚一(選填“較大”或“較小”)的冰塊、石蠟塊.

溫度/霓

溫度/七

-----------6

時(shí)間/min

丙丁

(2)為了完成該實(shí)驗(yàn)，除裝置中的器材外，還需要的測(cè)量工具是趣生.

(3)按照實(shí)驗(yàn)規(guī)范，應(yīng)按自下而上(選填“自上而下”或“自下而上”)的順序安裝裝置，確保能用酒精燈

處焰_進(jìn)行加熱，提高效率.

(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)程中應(yīng)通過(guò)觀察溫度計(jì)的示數(shù)是否變化判斷冰層否正在熔化.

(5)小明分別對(duì)冰和石蠟進(jìn)行加熱，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示.

①用冰進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，第2min溫度計(jì)示數(shù)如圖乙，為

加熱時(shí)間/min012345678910

冰的溫度/℃-6-400000123

石蠟的溫度/℃2527303336404448525762

②如圖丙是小明根據(jù)數(shù)據(jù)繪制的石蠟溫度隨時(shí)間變化的大致圖像，請(qǐng)?jiān)趫D丁中畫出冰加熱時(shí)溫度隨時(shí)間變

化的圖像

③根據(jù)圖像可知：在冰和石蠟兩種物質(zhì)中，屬于晶體的是4,它的熔點(diǎn)是0℃,進(jìn)一步分析可知晶體

熔化特點(diǎn)持續(xù)吸熱、溫度不變.

④冰被加熱到第10min時(shí)處于液態(tài).

（6）實(shí)驗(yàn)中，小明把裝有正在熔化的冰的試管從熱水中取出，在安全的前提下放進(jìn)冰水混合物中，試管中

的冰會(huì)停止熔化，請(qǐng)你說(shuō)明原因：二者溫度相同.不發(fā)生熱傳涕.冰不會(huì)繼續(xù)吸熱,所以會(huì)停止熔化一

（7）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果記錄溫度的時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)，可能帶來(lái)的問(wèn)題：①無(wú)法判斷固體是晶體還是非晶體;

②無(wú)法判斷熔化時(shí)的溫度值；③無(wú)法判斷熔化所需的時(shí)間.

（8）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明想到“生活中要喝冰涼的飲料，往往會(huì)在飲料中加入適量冰塊，而不是直接加入與

冰塊質(zhì)量相等的冷水”,一方面是因?yàn)楸鶋K的溫度更低.另一方面是因?yàn)楸鶋K熔化成水的過(guò)程中吸熱，

從而使飲料的溫度下降得更多.

2.如圖甲是探究冰熔化時(shí)溫度變化規(guī)律采用水浴法加熱實(shí)驗(yàn)裝置，圖乙是實(shí)驗(yàn)中某時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)，圖

丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出的圖象。

（1）圖乙溫度計(jì)的示數(shù)應(yīng)。C;

（2）由圖丙可知，冰熔化過(guò)程中吸熱，溫度不變（選填“升高”、“降低”、“不變”），冰的熔點(diǎn)是0℃,

第七分鐘處于固液共存態(tài);

（3）實(shí)驗(yàn)中收集多組數(shù)據(jù)是為了a（選填“A"、"B”）；

A.尋找普遍規(guī)律B.減小實(shí)驗(yàn)誤差

（4）冰完全熔化為水后，加熱足夠長(zhǎng)時(shí)間，試管內(nèi)的水不會(huì)（選填“會(huì)”、“不會(huì)”）沸騰。

（5）在探究液體沸騰的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用相同的加熱器對(duì)初溫相同的甲（200g水）、乙（300g水）、

丙（200g煤油）三個(gè)相同的燒杯中的液體進(jìn)行加熱，直至沸騰。發(fā)現(xiàn)水沸騰后沒(méi)有達(dá)到100℃,由此判斷

當(dāng)?shù)氐拇髿鈮旱陀冢ㄟx填“高于”、“低于”或“等于”）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；實(shí)驗(yàn)后小組同學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了它

們的溫度隨時(shí)間變化的曲線（如丁圖），由圖象可知，加熱初期，相同時(shí)間內(nèi)甲、乙兩杯液體溫度升高不

同是因?yàn)樗鼈兊谋葻崛莶煌?加熱初期，相同時(shí)間內(nèi)甲、丙兩杯的溫度升高不同是因?yàn)樗鼈兊姆悬c(diǎn)不

同。甲、丙兩杯液體最終溫度不同是因?yàn)樗鼈兊馁|(zhì)量不同。

2.【提出問(wèn)題】為了防止公路路面因凍冰引發(fā)交通事故，常用撒鹽車在公路上撒鹽，加快路面的冰雪熔化。

為什么加鹽后冰雪會(huì)熔化？加鹽的多少與冰雪熔化的快慢有什么關(guān)系？

【猜想與假設(shè)】加鹽后冰雪熔點(diǎn)下降、加鹽越多熔化越快

［制訂計(jì)劃設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

器材準(zhǔn)備：易拉罐3個(gè)、溫度計(jì)3根，攪拌棒1根，食鹽1包、適量的-15P冰塊、托盤天平和停表。

步驟1：一號(hào)易拉罐放適量質(zhì)量碎冰塊，不放食鹽，用攪拌棒攪拌；

步驟2：二號(hào)易拉罐放質(zhì)量相同碎冰塊，放少量食鹽，用攪拌棒攪拌；

步驟3：三號(hào)易拉罐放質(zhì)量相同碎冰塊，放較多的食鹽，用攪拌棒攪拌；

分別在步驟1、2、3中記錄碎冰熔化時(shí)的溫度、熔化時(shí)間、觀察易拉罐內(nèi)冰塊、罐外表面有什

么變化；

［進(jìn)行實(shí)驗(yàn)搜集證據(jù)】實(shí)驗(yàn)收集的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如下表：

實(shí)驗(yàn)步驟熔化時(shí)溫度計(jì)示數(shù)熔化時(shí)間/min易拉罐外表面的現(xiàn)象

/℃

1010布滿小水珠

2-57慢慢出現(xiàn)白霜

3-105迅速出現(xiàn)白霜

［分析論證】

由表中數(shù)據(jù)可知，食鹽放得越多，冰的熔點(diǎn)就會(huì)越低.此時(shí)周圍溫度又高于此時(shí)含食鹽冰的熔點(diǎn)，

則冰就會(huì)吸熱熔化，從而導(dǎo)致易拉罐表面溫度降低。步驟1中的易拉罐外表面的小水珠是由于空氣中的

水蒸氣發(fā)生液化形成的;步驟2和3中易拉罐表面的白霜是由于空氣中的水蒸氣發(fā)生凝華形

成的；

經(jīng)查資料可知，含食鹽冰塊的最低熔點(diǎn)是-21°C；氯化鉀也是鹽的一種，含氯化鉀的冰塊的最低熔點(diǎn)是

-60℃,當(dāng)周圍氣溫為-30P時(shí)，我們可以在冰上撒氯化鉀來(lái)加快冰的熔化時(shí)間（選填“食

鹽”或“氯化鉀”）。

【解答】解：實(shí)驗(yàn)中需要用溫度計(jì)測(cè)量加鹽后冰雪熔化時(shí)的溫度，還需要用停表測(cè)量熔化需要的時(shí)間，

所以除以上實(shí)驗(yàn)器材外，還需要停表。

實(shí)驗(yàn)中要探究為什么加鹽后冰雪會(huì)熔化，以及加鹽的多少與冰雪熔化的快慢有什么關(guān)系，就需要測(cè)量出

一、二、三號(hào)易拉罐中碎冰塊熔化時(shí)的溫度和熔化時(shí)間。

由表中數(shù)據(jù)可知，食鹽放得最多的三號(hào)易拉罐，碎冰塊熔化時(shí)的溫度最低，即食鹽放得越多，冰的熔點(diǎn)

就會(huì)越低。

步驟1中一號(hào)易拉罐中的冰熔化吸熱，使得易拉罐溫度降低，周圍空氣中的水蒸氣遇到冰冷的易拉罐液

化成小水滴附著在易拉罐上，所以易拉罐外表面的小水珠是由于空氣中的水蒸氣發(fā)生液化形成的。

步驟2和3中碎冰塊熔化時(shí)溫度更低，周圍空氣中的水蒸氣遇到溫度較低的易拉罐直接由氣態(tài)變成固態(tài),

凝華成小冰晶附著在易拉罐表面，所以易拉罐表面有白霜。

對(duì)比可知，當(dāng)周圍氣溫為-30P時(shí)，我們可以在冰上撒氯化鉀，這樣冰塊的熔點(diǎn)更低，熔化時(shí)間更短。

故答案為：停表；溫度；熔化時(shí)間；越低；液化；凝華；氯化鉀；時(shí)間。

3.洪洪在“探究冰熔化時(shí)溫度變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，分別在燒杯和試管中放入適量的碎冰，并各放了一支

溫度計(jì)組成如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，完成下面探究實(shí)驗(yàn)。

①點(diǎn)燃酒精燈給燒杯加熱，一段時(shí)間后溫度計(jì)B的示數(shù)如圖甲所示，此時(shí)溫度計(jì)示數(shù)為-2°C；

②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中A、B兩個(gè)溫度計(jì)的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，通過(guò)分析圖象可知，虛（選

填“實(shí)”或“虛”）線是試管內(nèi)碎冰溫度隨時(shí)間變化的圖象；

③乙圖中t=7min時(shí)，燒杯內(nèi)的碎冰處于固液共存（選填“固液共存”或“液”）態(tài)。

【解答】解：（1）圖中溫度計(jì)的分度值為1℃,液柱最高處在0P的下方，所以此時(shí)的溫度為零下，示

數(shù)為-2P；

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中A、B兩個(gè)溫度計(jì)的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，由晶體熔化的條件可知，燒杯

中的冰先熔化，試管中的冰后熔化，所以實(shí)線是燒杯中碎冰溫度隨時(shí)間變化的圖象，虛線是試管內(nèi)碎冰

溫度隨時(shí)間變化的圖象；

（3）通過(guò)分析圖象可知，第4min燒杯中的碎冰開始熔化，第lOmin冰完全熔化，熔化過(guò)程共經(jīng)歷6min；

晶體熔化過(guò)程中，處于固液共存態(tài)，故第7min時(shí)燒杯內(nèi)的碎冰處于固液共存態(tài)；

故答案為：（1）-2；（2）虛；（3）固液共存。

4.小麗選擇蜂蠟和海波探究“不同固態(tài)物質(zhì)在熔化過(guò)程中溫度的變化是否相同”，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲

所示。

溫度計(jì)@

甲乙丙丁

（1）將裝有蜂蠟、海波的試管分別放在盛水的燒杯內(nèi)加熱，而不是直接用酒精燈加熱，目的是為了使試

管內(nèi)的物質(zhì)受熱均勻；

（2）將溫度計(jì)正確插入蜂蠟和海波中，觀察溫度計(jì)示數(shù)時(shí)視線A、B、C如圖乙所示，按照正確的讀數(shù)

方法，示數(shù)為42℃；如果按A所示方式讀數(shù)，讀得結(jié)果會(huì)偏大（選填“大”或“小