初中物理晶体的熔化和凝固图像实验题

．课题：探究冰的熔化
（1）提出问题：冰在什么情况下开始熔化？在熔化的过程中，温度是如何变化的呢？
（2）猜想与假设：1冰在受热时就开始熔化，2冰在熔化过程中温度上升
（3）制订计划与设计实验：1加热冰并测量其熔化过程的温度。2需要的实验器材有：铁架台、                                  、试管、烧杯和水、             、酒精灯和火柴、石棉网、碎冰。
（4）进行实验与收集证据：1将                         放入试管中，将试管放入烧杯中，然后对烧杯加热。2观察温度计示数的变化，并记录冰在熔化时的温度。
（5）实验记录

（6）分析论证：根据上面的实验数据，你得出的结论是：（请写出两条）
1                                                                2                                                           

．阅读短文，回答问题．

汽车防冻液
汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高．为了确保安全，可用水循环进行冷却．实际上，水中往往还要加入不易挥发的防冻液（原液），加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾．
有关资料表明，防冻液与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值参见下表（表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比）．

防冻液含量/%	30	40	50	60	70	80	90
混合液的凝固点/℃	-17	-28	-37	-49	-48	-46	-28
混合液的沸点/℃	103	104	107	111	117	124	141

在给汽车水箱中加防冻液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10～15℃．
（1）在混合液中，如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%，则混合液凝固点的变化情况是         ．
A．逐渐升高               
B．逐渐降低     
C．先升高后降低           
D．先降低后升高
（2）

请在图中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图像；由图像可以推知，防冻液的含量达到75%时，混合液的沸点大约是      ℃．

为了探究冰熔化时温度的变化情况，小雨同学设计了实验装置如图所示，并在下面的表格中记录了冰熔化过程中温度随时间变化情况：

（1）请根据表格中数据在实验装置图右侧坐标纸上画出冰熔化图象。
（2）实验装置采用“水浴法”加热的好处是：                               。
（3）通过对数据和图象的分析，可获得的合理信息有：
①                                   ；②                                  。

技能与应用题(每空2分,共16分)
(1)在田径比赛的4´100m接力中，公认的强队偶尔会因交接棒时的失误而与冠军失之交臂.请你给他们提出一个建议：____________________________________.
(2)赵亮同学利用光路图作出了当蜡烛位于一倍焦距和二倍焦距之间时成像的特点（如图所示）.实际上，从烛焰A点发出的无数条光线透过凸透镜发生折射后，都在A′点会聚，A′点就是A所成的像点.赵亮在作图时选择的是两条特殊光线，其中一条是“经过光心的光线，经透镜后不改变传播方向，沿直线传播”，请你仿照划线部分的描述，对另一条光线进行描述：________________________________________________________________.

(3)下表列出的是在进行探究实验时遇到的一些实际问题，请你把解决问题的方法填写在表中对应的空格里.

 
(4)一个大烧杯倒扣在桌面上，里边充以烟雾，用手电筒通过杯底自上而下照射，调节手电筒的聚光圈，使通过烟雾的光成粗细均匀的柱形光束（图-甲）：

①烧杯内充以烟雾，是利用了烟尘微粒对光的_____________来显示光通过的路径.
②烧杯底放一个凸透镜，观察到的现象如图-乙所示，说明凸透镜对光有　   作用.
③烧杯底放一个凹透镜，观察到的现象如图-丙所示，说明凹透镜对光有　   作用.
（3）
（4）分析：解决此题要掌握：
当一束光射到凸凹不平的物体时，它的反射光线是射向不同的方向的，不是平行的，所以我们才能从不同的地方看到同一个物体，而这种反射方式称为“漫反射”；
凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．
解答：解：（1）当光找到烟雾时，烟雾颗粒对光的反射方向是不同的，会发生漫反射现象，所以我们从各角度可以看到光的路径；
（2）当在烧杯底放一个凸透镜时，法线光路聚集，说明凸透镜对光线有会聚作用；
（3）如果放置凹透镜，发现光路是发散的，说明凹透镜对光线有发散作用；
故答案为：漫反射；会聚；发散．

（1）哪个实验小组的方案好？并说明理由：                               
（2）下表是某一个实验小组的测量数据：

时间/min	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
温度/℃	63	68	73	77	80	80	80	80	83	87	92

请根据表中数据在上面的坐标中绘出“温度-时间”的图象．
（3）根据所绘制的图象判断此固体     （选填“是”或“不是”）晶体，其理由
是                  熔点是                          
（4）通过探究可得出此类固体熔化时的规律是：                          

小宇同学对冰加热，根据实验记录画出的温度随时间变化的图像如图所示。请回答：（1）图2—5中，        段表示冰的熔化过程，熔点为        ⁰C；（2）DE段物质的温度为       ⁰C，这是一个         过程。

根据下列物质的熔点，填写下列问题：

物质名称	固态水银	金	铜	钢	固态氢
熔点/℃	－39	1064	1083	1515	－259

（1）氢在－265℃时是______态。
（2）钢水凝固成钢块时要_______，此时的温度_______。（填“改变”或“不变”）   
（3）在冬季的北极气温可达到-50℃左右，此时____用水银温度计。（填“能”或“不能”）
（4）用钢做成的锅冶炼金，这是因为金的熔点比钢的熔点__。（填“高”、“低”或“相同”）

小莉发现严冬季节水缸里的水结冰了，但腌菜缸里的盐水却没有，小莉猜想，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，她向水中撒盐，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，小莉就观察盐水状态、测温度，并将凝固过程记录的温度数据画成了图像，如图（甲）。 

（1）从图像中可以看出盐水的凝固过程用了______分钟；第18分钟盐水为     态  
（2）凝固点为____℃，实验证实了小莉的猜想，因为加入盐后，水凝固点变    了。（选填“高”或“低”）
（3）如图（乙）所示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，试管中冰水混合物中的冰会_____。(填“变多”、“变少”或“不变”)

其数学表达式表示为c=Q/m△t（其中△t表示温度的变化量）．不同的物质，比热容是不同的．同理，不同物质的热膨胀程度不同，这可以用体膨系数β来表示，单位体积的某种物质，温度升高1℃时体积的变化叫做这种物质的体膨系数，下面是在压强不变时，某些固体、液体在接近室温时的体膨系数：

（1）由上述表格看出，金属的熔点越       ，体膨系数就越       ．
（2）请用初中物理所学过的物理量符号写出物体体膨系数卢的数学表达式β=   ．

( 6 分）在“探究固体熔化时的温度变化规律”实验中，记录的实验数据如
 
( l ）某次数据没有记录，当时温度计示数如图所示，请将漏填的数据填在表格内；
( 2 ）根据表中数据，在图中绘出其温度随时间变化的图象；
( 3 ）由数据知这种物质是     （填“晶体”或“非晶体”) ，其熔点是        ；
( 4 ）该物质的熔化过程经历了＿   分钟，物质在这过程中的特点是       ．

探究：固体熔化时温度的变化规律
炎热的夏季，家中的蜡烛、柏油路上的沥青会变软。而冰块熔化时，没有逐渐变软的过程。由此推测，不同物质熔化时，温度的变化规律可能不同，我们选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程。为让碎冰和碎蜡均匀和缓慢地熔化，我们把碎冰放到盛有温水烧杯中，把碎蜡放到盛有热水的烧杯中分别进行实验并记录数据，实验装置如图所示。

（1）图是   ___  （填“冰”或“蜡”）的温度随时间变化的图象。实验中把试管放入热水加热的原因是为了使____________________．
（2）在冰和蜡熔化过程中，如果将试管从烧杯拿出来，冰和蜡停止熔化。将试管放回烧杯后，冰和蜡又继续熔化。说明固体熔化时需要   _______  ．
（3）如果让你自己实验探究冰和蜡熔化时温度的变化规律，你在实验中会想到注意哪些问题呢？请你至少写出一条注意事项 _________________________________________________　．

如图所示，是－10℃的冰块受热熔化，熔化过程中温度随时间的变
化图像，分析图像可知：加热后最初5min内冰块呈 ▲ 态；冰
块熔化过程持续 ▲ min，此过程温度 ▲ （选填“升高”、
“不变”或“降低”），加热到第25min时，冰全部变成 ▲ ℃的水．由以上分析可知，冰是 ▲ （选填“晶体”或“非晶体”）．那么，区分非晶体的重要依据是： ▲ ．

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象如图甲所示．
(1)从图象中可以看出盐水从第______分钟开始凝固，凝固过程用了____分钟．
(2)从图象中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将_______．(填“变大”“变小”或“不变”)
(3)凝固点为_______℃．实验验证了小明的猜想，因为与水相比，凝固点变____了(选填“高”或“低”)．
(4)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，试管中的冰水混合物中的冰会________(选填“变多”、“变少”或“不

在探究海波和石蜡熔化规律时，小霞记录的实验数据如下表所示。请根据表中的实验数据解答下列问题。

时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
海波的温度/℃	40	42	44	46	48	48	48	48	48	48	50	53	56

（1）该晶体的熔点是______    __℃；
（2）当给该晶体加热11 min，它处于____     __态。（选填“固”或“液”）

如图10所示，小李同学用此装置探究冰熔化过程中温度的变化情况

(1)他将观察到的温度计示数变化情况记录在表中．请根据表中数据，在右上图的坐标轴上
标出有关数据并画出冰熔化过程中的温度一时间图象。
(2)某时刻温度计的读数如上图所示，此时的温度是 ____ ℃：
(3)为减小误差，实验过程中宜选用较大的冰块还是较小的冰块?  ‘ ；
(4)如果将冰块换成石蜡碎块做同样的实验，石蜡熔化过程中所得到的温度一时间图象是
否与冰的相同?为什么？