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3.小华设计了如图所示的甲、乙两种装置来探究“冰熔化时温度变化规律”.
(1)为使试管中的冰受热均匀,且便于记录各时刻的温度值,小华应选用乙(“甲”或“乙”)装置来进行实验;同时,实验应选用碎冰块(“大冰块”或“碎冰块”)来进行实验,效果更好些.
(2)实验室常用的温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的,小华某一时刻观察到温度计示数如图丙所示,该温度值为-2℃.
(3)如图丁所示是冰温度随加热时间变化的图象,由图象可知:冰的熔化过程共持续了4min;加热至第8min时,物质的状态为液态.
(4)小红把冰直接放在烧杯中,未用酒精灯加热冰也熔化了,此时冰熔化需要(选填“需要”或“不需要”)吸收热量,他还发现冰熔化时烧杯外壁有一层水珠,这是液化现象.

分析 (1)利用水浴法加热,可以使固态物质受热均匀,且可以防止温度上升较快,便于测量温度;
使试管中的晶体均匀受热,应将其弄碎.
(2)常用的温度计都是液体温度计,其原理就是利用液体的热胀冷缩制成的;
根据温度计的分度值,结合液面的位置即可读数.
(3)晶体从开始熔化到完全熔化为熔化过程.
在熔化之前为固态;熔化过程中为固液混合态;完全熔化后为液态.
(4)晶体在熔化过程中虽然温度保持不变,但需要吸热;
物质由气态变成液态的过程叫做液化,液化放热.

解答 解:(1)利用水浴法加热,不但能使试管受热均匀,而且物质的温度上升速度较慢,便于及时记录各个时刻的温度,故应选择乙装置.
实验中宜选用等质量的碎冰块,均匀受热,可以减小误差.
(2)常用的液体温度计都是利用利用液体的热胀冷缩制成的.
由图可知温度计的最小刻度值是1℃,且液柱在零刻度线下方,因此该温度计的示数是-2℃.
(3)由图知,冰在加热后2min到第6min这段时间虽然不断的吸热,温度却保持不变,这是冰的熔化过程,持续了4min.
第8min温度高于熔点,此时冰块已完全熔化完,为液态;
(4)冰熔化需要吸收热量,虽然未给冰加热,但周围温度高于冰的温度,所以冰可以吸收到热量;
烧杯外壁有一层水珠,空气中温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃杯凝结成小水滴,属于液化现象.
故答案为:(1)乙;碎冰块;(2)热胀冷缩;-2;(3)4;液态;(4)需要;液化.

点评 本题是探究冰的熔化特点实验,考查了固态物质的加热方法、晶体的熔化特点、沸点的概念、温度计的读数、晶体熔化图象的分析等,考查全面,难度适中.

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15.为了比较物质的吸热能力,张亮做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如表:

物质质量/g升高10℃时间/s升高20℃时间/s升高30℃时间/s
沙子150306090
210060120180
35050100150
4100100200300
一些物质的比热容/[J/Kg.℃]
4.2
甘油2.4
煤油2.1
色拉油1.97
(1)在此实验中,用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少.
(2)比较物质的吸热能力有两种方法:
方法一:加热相同时间比较升高的温度
方法二:升高相同温度比较加热的时间,根据表中实验数据分析,张亮选择的是方法二(“方法一”或“方法二”).
(3)分析表甲中第1、2次或第3、4次数据,可以得出初步结论是同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物体的质量有关.由实验1和3可得出的初步结论是:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同.
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