中考物理热学实验题考点分析及备考策略

◎ 聂继红 张 悦 门艺杰

从近年来的物理试题可以看到,实验探究题的考核越来越重视,实验探究题的题目量不断增加,题型也在不断增加。纵观近年中考物理试题,基于物理教材的实验考查随处可见,提高实验探究题的能力是中考的关键。[1]

一、引言

《义务教育物理课程标准(2011 版)》要求做的20 个实验[2],热学实验共有4 个,占比为20%。全部的热学实验,在实验器材和原理等方面具有相关性。热学实验探究对问题的探究和对结果的总结,是对学生掌握基本知识和方法后,进行综合运用能力的考查。[3]

二、中考热学实验主要考点

纵观历年中考物理热学实验考题,常考的有:晶体熔化规律实验、水的沸腾实验。[4]

1.晶体熔化规律实验

1.1 实验内容

实验目的:探究晶体熔化规律。

实验器材:铁台架、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、试管、晶体(冰块)、温度计、秒表、水。

实验步骤:(1)按图组装器材。

(2)把晶体放入试管中,试管放入盛有水的烧杯中。

(3)用酒精灯给晶体加热,记录加热开始时间,观察试管内晶体温度变化情况。

(4)当晶体开始熔化时记录此时温度和加热时间。

(5)继续加热,观察固液共存态时温度变化情况。

(6)继续加热,待晶体完全熔化时记录此时温度和加热时间。

(7)继续加热,观察液态时的温度变化和加热时间。

(8)实验表格

(9)整理器材。

结论:在晶体的熔化过程中,随着晶体温度的升高,当晶体的温度到达熔点时,晶体开始熔化;此时处于固液共存状态,继续加热,固态不断熔化,温度不变;完全熔化后,液体的温度升高。晶体的熔化曲线见下图。

1.2 中考考点

1.3.中考真题

(2020·哈尔滨)同学们利用图中装置探究“晶体熔化”的实验。

(1)小聪用手握冰块,一会儿看到有部分冰化成了水,并感觉手很凉,据此体验。请你提出一个与熔化相关的猜想。

(2)实验中,小聪把装有正在熔化的冰的试管从热水中取出。在安全前提下,放进冰水混合物中,试管中的冰会停止熔化,请你说明原因。

(3)要研究冰融化时温度的变化规律,需要收集哪些证据?

(4)小聪又研究了海波的熔化,对比冰的熔化实验。在熔化过程中:海波与冰相同的规律是______。能观察到的不同现象是______。

答案:(1)冰在融化的过程中会吸收热量;(2)冰和冰水混合物温度相等,冰不能吸收热量,因此冰不会熔化;(3)需要用温度计和秒表记录不同时间下温度变化;(4)熔化时,吸收热量,温度不变;冰和海波的熔点不同。

解析:小聪用手握冰块,一会儿看到有部分冰化成了水,并感觉手很凉,说明手的一部分热量被吸走了,猜想:冰在融化时吸收热量。

探究冰的熔化规律时,实验中,需要用秒表和温度计记录不同时刻下冰的温度变化。

2.水的沸腾规律实验

2.1 实验内容

实验目的:探究水的沸腾规律。

实验器材:铁台架、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有空的纸板、温度计、秒表、水。

实验步骤:(1)按图组装器材。

(2)用酒精灯给水加热并观察温度变化情况。

(3)当水温接近90℃时,每分钟记录一次温度,并仔细观察水的沸腾过程。

(4)实验表格

(5)移走酒精灯,水的沸腾停止,分析水的沸腾条件。

(6)整理器材。

实验结论:(1)随着对水的加热,水温逐渐增加,当水温到达99℃时,开始沸腾,继续加热,水温保持不变。

(2)水的沸点与大气压有关,气压越高,沸点越高。沸点低于100℃,原因是实验时的气压低于1 个标准大气压。

(3)水的沸腾条件:到达沸点,继续吸热。

2.2 中考考点

2.3 中考真题

(2020·南京)如图甲所示,用100g 初温为90℃的水,探究“水沸腾时温度变化的特点”。

(1)加热后,温度计的示数见图乙,是______℃,水吸收的热量是______J;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

(2)继续加热,观测到水开始沸腾,接下来的操作是:______(选填“继续”或“停止”,下同)加热,______记录温度计示数。分析数据,完成实验。

答案:(1)95;(2)21×103;(3)继续;(4)继续。解析:(1)从图乙可以看到,示数为95℃。［2］这段时间内水吸收的热量

Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(95℃-90℃)=2.1×103J

(2)在观察到水刚开始沸腾时,需要继续对水加热,并继续记录温度计示数,分析数据。

三、中考备考策略

从各地历年中考实验探究题可以看出,在考查基础知识的同时,注重考查学生的知识综合运用能力,特别是对所学的基础知识、技能,能灵活运用。中考注重实验探究能力和创新能力的考查,因此,在实验教学中要注意培养学生的分析思维能力,激发学生的探究和创新能力。

中考实验探究题验的基本原理和方法来自教材,但又不是照搬教材上的实验,而是对基础的实验进行改造,加以拓展并创新。对实验的方案、方法及条件等适当变化,给予拓展并延伸。所以,要做好教材上每个实验,深刻体会每个实验的原理和意图,思考这些实验能有哪些拓展及延伸,培养学生的核心素养和关键能力,提高学生的中考物理成绩。[5]