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模块二 热学
专题03 热学实验
*知识与方法
一、初中物理实验方法
1.控制变量法：在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同因素的影响，为了确定该物理量与各个不
同因素之间的关系，就需要控制某些因素，使其固定不变，只研究其中一个因素，看所研
究的因素与该物理量之间的关系。
分析思路：找好自变量、因变量和控制变量。
自变量：实验中主动变化的量。
因变量：实验中被动变化的量，一般也是研究目标。
控制变量：除自变量之外其他可能会引起因变量变化的量，需控制不变。
2.转换法：在科学探究中，对于一些看不见、摸不着或者不易观察的现象，通常改用一些非常直观的现象
去认识。
3.等效替代法：等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的
物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处
理的方法。
4.科学推理法：以可靠的事实为基础，以真实的实验为原型，通过合理的推理得出结论，深刻地揭示科学
规律的本质。
二、测定性实验
测量液体的温度
实验室用温度计的使用：
(1) 使用前：观察温度计的零刻度线、量程、分度值，不能超量程使用（否则会损坏温度计）；
(2) 测量时：温度计的玻璃泡全部浸在被测液体中；不能碰到容器底和侧壁；
(3) 读数时：玻璃泡不能离开被测液体；待温度计的示数稳定后读数；视线要与液柱相平。三、探究性实验
1.晶体熔化实验
（1）测量仪器：温度计、秒表；
（2）安装：
①实验器材的组装顺序：自下而上（否则酒精灯到石棉网的距离可能会过高或过低）
②试管位置：保证海波浸没在水中，但不能碰到烧杯底或侧壁
③温度计位置：玻璃泡浸没在海波中，同样不能碰到试管底或侧壁：
④酒精灯火焰：用外焰加热。
（3）石棉网的作用：使物体受热均匀；
（4）水浴加热的作用：使物体受热均匀；减缓熔化过程，便于观察和记录数据
（5）搅拌器的作用：使物体受热均匀
（6）把海波弄成粉末状进行实验的目的：使物体受热均匀。
2.探究影响液体蒸发快慢的因素
实验方法：控制变量法
（1）蒸发快慢与液体的温度的关系：
结论：蒸发快慢与液体的温度有关。
（2）蒸发快慢与液体的表面积的关系：结论：蒸发快慢与液体的表面积有关。
（3）蒸发快慢与液面上方空气流速的关系：
结论：蒸发快慢与液面上方空气流速有关。
3.水沸腾实验
（1）测量仪器：温度计、秒表；
（2）安装：
①实验器材的组装顺序：自下而上（否则酒精灯到石棉网的距离可能会过高或过低）
②温度计位置：玻璃泡浸没在水中，同样不能碰到试管底或侧壁
③酒精灯火焰：用外焰加热。
（3）石棉网的作用：使物体受热均匀；
（4）纸板的作用：减少热量散失，缩短加热时间
（5）纸板上的小孔的作用：保证烧杯内气压等于外界气压
（6）实验现象：水的沸腾是一种剧烈的汽化现象，沸腾时大量气泡上升、变大，到水面破裂，里面的水
蒸气散发到空气中。在水沸腾的过程中，温度计示数不再上升。
（7）缩短沸腾前加热时间的方法：减少水的质量；提升初温等。
（8）根据气泡识别是沸腾前还是沸腾时：a为沸腾时，b为沸腾前。4.探究不同物质的吸热本领
（1）测量仪器：温度计、秒表；
（2）用相同的电加热器给物质加热的目的：用加热时间表示物质吸收的热量。
（3）实验步骤：
①取两只同的烧杯, 分别装入相同质量的水和食用油，测出水和食用油的温度。
②如图所示，用两个相同的电加热器分别给水和食用油加热。每隔一段时间测一次水和食用油的温度。
③分析实验数据，比较温度升高的快慢。
实验结果表明，不同物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量不同。
*针对训练
一、单选题
1．（2023秋·陕西安康·八年级统考期末）下列措施中，能使蒸发减慢的是（ ）
A．给湿头发吹热风 B．把盛有酒精的瓶口盖严
C．把湿衣服晾在通风向阳处 D．将玻璃板上的水滴向周围摊开
二、填空题
2．（2023秋·山东东营·九年级校考期末）某同学对冰加热，他将冰熔化成水直到沸腾的过程，绘制成如图
所示的温度随时间变化的图像。从图像可知：DE段表明水面上方的气压为________；物质在CD段处于
________状态；冰的熔化过程用了________min；冰是________（填“晶体”或“非晶体”），理由是
________。三、实验题
3．（2022·北京西城·统考二模）小娟利用实验研究影响蒸发快慢的因素，她在完全相同的A、B两块玻璃
板上分别滴上等量的、表面积大小不同的水，用酒精灯加热B玻璃板，如图所示。加热一段时间后，她观
察到_______玻璃板上的水变干的更快，于是她得到实验结论：水蒸发的快慢与液体的温度有关，你认为
小娟通过实验_______（选填“能”或“不能”）得出上述结论，请写出你的理由：_______。
4．（2023秋·八年级统考期末）某个小组在探究“某固体熔化时温度的变化规律”时，所用实验装置如图
甲所示。
（1）除了实验装置中的器材外，还需要的测量工具是______；
（2）放置温度计时考虑到固体熔化前后体积的变化，温度计玻璃泡应该放置在固体颗粒中间略靠下的位
置，这是因为______；
（3）实验过程中，每隔一段时间记录一次温度，观察到第5min时试管内出现液体，第10min时试管内固
体全部变成液体。根据实验数据在方格纸上描出的各点如图乙所示，请用笔画线，将图像补充完整______；（4）由图乙中图像可以判断出该固体是晶体，依据是______；
（5）另一个小组也用该固体和相同的实验装置完成了实验，他们根据数据画出的图像如图丙所示。则他
们的实验中存在的问题可能是______（写出一条即可）。
5．（2023秋·河北廊坊·八年级统考期末）晓轩同学在“探究冰和蜡的熔化规律”时，使用的实验装置如图
甲所示：
（1）蜡在加热到第3分钟时温度计的示数如图乙所示，温度是______℃；实验数据如下表，可以判断蜡属
于______（填“晶体”或“非晶体”）；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
4 4
蜡的温度/°C 42 46 50 51 52
4 9
（2）实验时宜选用______（选填“较大冰块”或“碎冰块”），目的是______；
（3）对冰块加热过程记录的数据如图丙所示，第3min时，物质处于______态；
（4）另一同学把冰放入如图丁所示的烧杯中，并未用酒精灯加热，冰也熔化了。于是他认为冰熔化不需
要吸收热量，他的推理是______的（填“正确”或“错误”），理由是______。6．（2023秋·山东滨州·八年级校考期末）小明猜想，水中加入别的物质后，一定会对水的凝固点产生影响，
为了验证这一猜想，他将一些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程。每隔一
定时间，小明就观察盐水状态、测出温度，并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像如图甲所示。
（1）从图像中可以看出盐水凝固过程用了______分钟，第5分钟时呈液态，凝固点为______℃；
（2）仔细观察图像发现，该物质凝固前降温比凝固后降温______（填“快”或“慢”）；
（3）如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中，如图乙所示，试管中冰水混合
物中的冰的体积会______（填“变多”“变少”或“不变”）；
（4）某天气温0℃，小明把一小块-5℃的冰投入一大杯0℃的水中，冰的体积将______（填“变多”“变
少”或“不变”）。
7．（2023秋·辽宁大连·八年级统考期末）小明通过实验探究“水沸腾需要满足什么条件”，实验装置如图
甲所示；其中试管和烧杯中各装入温度相同的适量热水，分别用温度计测量试管和烧杯中的水温；
（1）实验中，当烧杯中的水温达到90℃时开始记录实验数据，并根据实验数据在图乙中画出了烧杯中水
温与时间的关系图象；
①如图丙所示是水沸腾前和沸腾时的两张照片，其中______（填“A”或“B”）是第3分钟末水开始沸腾时
的现象；②根据图象可得出水沸腾时，温度的变化特点是：水沸腾时，______；查找资料，此时的温度叫水的沸点；
（2）实验中，小明记录的试管中水温随时间的变化数据如表所示；
时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度t/℃ 88 92 95 97 98 98 98 98 98
①请在图乙中画出试管内水温与时间的关系图象；______
②小明在实验中观察到，试管中的水始终没有沸腾；通过分析实验中获取的信息，得出的实验结论是：
______。
8．（2023秋·河北保定·八年级统考期末）如图甲所示是小明在探究水沸腾时的实验装置图。
（1）指出甲图操作中的一处错误是___________；
（2）器材调整好后，用酒精灯给烧杯中的水加热，当水温接近90℃时每1min记录一次温度，并观察水中
发生的变化。实验数据如下表所示；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
水的温度/℃ 90 92 94 96 98 98 95 98 98
小明由于粗心大意记错了一个实验数据，错误的数据应是第________ min时水的温度，实验收集多组数据
是为了________（选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”），由表中数据可知，实验中水的沸点为
________℃；
（3）如图乙中A、B所示，其中______（选填“A”或“B”）图是在第5min的气泡的变化情况。
（4）小明发现对烧杯中的水加热使水沸腾后，若停止对水加热，水就会停止沸腾，这说明__________；
（5）实验中有的同学对温度计玻璃泡中红色液体是不是酒精产生了疑问，查液体沸点表得知酒精的沸点
为78℃（在1标准大气压下），由此断定红色液体________（选填“是”或“不是”）酒精；
9．（2023秋·北京西城·八年级统考期末）小娟“研究影响蒸发快慢的因素”，她在相同的A、B两块玻璃板上分别滴上等量的、表面积大小相同的水滴，用酒精灯加热B玻璃板，如图所示。加热一段时间后，观
察到B玻璃板上的水滴干的较快。请你根据小娟的实验过程及现象，写出她所探究的科学问题______。
10．（2022·北京·北京市第五中学分校校考模拟预测）实验桌上有以下器材：天平1架（含砝码）、相同
的小烧杯2个、玻璃板2块、滴管、适量水、计时器。为探究水蒸发快慢与水的质量是否有关，小明选用
一些器材设计了如下实验：将甲、乙两玻璃板平放到同一个实验桌上，用滴管取水，并迅速在甲、乙两块
相同的玻璃板上分别滴上一滴水和两滴水，如图甲、乙所示，放置一段时间，发现甲图中水先蒸发完，于
是小明得出结论：水蒸发快慢与水的质量有关。请回答如下问题：
（1）小明设计的实验在控制变量上存在的问题是：______；
（2）为解决小明实验中存在的问题，可选用上述器材重新设计实验进行验证，请选出所使用的器材：
______。
11．（2022·江苏无锡·校联考三模）彭老师带领同学们进行探究液体蒸发快慢的影响因素实验，她将等量
的温水和热水分别倒入三个相同的锥形瓶中，又找来常温下3张完全相同的湿巾，把其中的一张对折，将
它们贴在三个锥形瓶的外壁，分别标记为1、2、3并将它们放在电子秤上，三只电子秤的示数相同。一段
时间后（外界环境相同），电子秤的示数如图甲 A、B、C 所示；
（1）通过______（选填 A/B/C）两图的对比，可以验证液体蒸发的快慢与液体的温度有关；（2）通过 B、C 两图的对比，可以验证液体蒸发的快慢与______有关；
（3）实验中利用电子秤的示数判断液体蒸发的快慢，用到的物理研究方法是______法；
（4）彭老师还想测定液体蒸发时吸放热的情况，将湿巾平铺在薄铁片上，用电子温度计实时监测图乙中
薄铁片底部的温度变化情况，下列各图能比较正确反映温度计示数随时间变化的是______。
A． B。 C。 D。
12．（2023秋·河南三门峡·九年级统考期末）如图所示是“探究不同物质吸热能力”的实验装置，取质量
和初温相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同规格的电加热器加热，实验数据记录如表。
物
质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
质
甲 200 20 6 56
乙 200 20 6 68
（1）根据表格信息可知，两种物质在实验中吸收的热量______（选填“甲”“乙”或“一样”）多；
（2）若甲、乙升高相同温度，______（选填“甲”或“乙”）吸收热量多；
（3）实验结果表明，两种物质中吸热能力更强的是______（选填“甲”“乙”或“一样强”），并举出
一例由于物质比热容较大在生活中的应用：______。
13．（2023秋·山西吕梁·九年级统考期末）小明用图甲装置探究“比较不同物质的吸热能力”。（1）在安装实验装置时应先固定______（选填“石棉网”或“温度计”）；
（2）实验时，两支试管里装入______和初温都相同的水和煤油；
（3）相同时间内，水吸收的热量______（选填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量；
（4）由图乙可知，______的吸热能力更强。
14．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）如图所示是某实验小组用相同的热源做的比较不同液体的吸热
能力强弱的实验。烧杯内的液体质量和初温相同，不计热量损失，加热装置与环境等因素完全一样。
（1）组装实验器材时，应按照 ___________（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装；
（2）实验中，不同液体吸热的多少是通过 ___________（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）来
反映的；
（3）根据记录结果分析得出：液体a和液体b两种液体中，吸热能力较强的是液体 ___________（选填
“a”或“b”）；
时间/min 0 5 10
液体a温度/℃ 20 50 80
液体b温度/℃ 20 35 50
（4）若液体b的比热容是4.2×103J/（kg·℃），液体a的比热容是 ___________ J/（kg·℃）。
