题文
“热水先结冰”这一奇特的现象,传说是坦桑尼亚的一个中学生姆潘巴偶然发现的,原来,姆潘巴由于急于上课,匆忙间把一杯热牛奶放入冰箱中,课后发现:这杯热牛奶竟然比同伴们放入冰箱中的冷牛奶先结冰,它使姆潘巴惊愕不已…“奇事必究,奇人必交,奇书必读”,这是有志于发明创造的同学应切记的一句格言,如果你想检验“热水先结冰”这个传说是否真实,并向伙伴们推荐你的实验方案,你会怎样做?(请将你所设计的实验方案填写在下表中)
实验器材 实验步骤 说明(实验中应注意的问题)
题型:未知 难度:其他题型
答案
实验器材两只相同的杯子,冷水、热水、冰箱 实验步骤(1)在杯中分别装入相同质量的冷水和热水.
(2)同时放入冰箱同一部位,每隔5分钟观察一次,看冰与水总体积之比. 说明(1)杯子相同
(2)水的质量相同
(3)同时加入冰箱
(4)位置相对靠近
(5)如果结冰太快或慢时将观察时间相对缩短或延长
(6)不能等到全都结冰才去观察
解析
实验器材两只相同的杯子,冷水、热水、冰箱 实验步骤(1)在杯中分别装入相同质量的冷水和热水.
(2)同时放入冰箱同一部位,每隔5分钟观察一次,看冰与水总体积之比. 说明(1)杯子相同
(2)水的质量相同
(3)同时加入冰箱
(4)位置相对靠近
(5)如果结冰太快或慢时将观察时间相对缩短或延长
(6)不能等到全都结冰才去观察
考点
据考高分专家说,试题““热水先结冰”这一奇特的现象,传说是坦桑.....”主要考查你对 [凝固的规律及其特点 ]考点的理解。
凝固的规律及其特点
晶体凝固时的温度特点:放出热量,温度不变;
非晶体凝固时的温度特点:放出热量,温度不断降低
晶体凝固的条件是:①温度要达到凝固点;②继续向外放热
注意:同种晶体的熔点与凝固点是相同的。
晶体和非晶体凝固时的温度变化曲线(如图所示)
数形结合法在晶体熔化(凝固)过程中的运用
在物理中常采用数学图像方法,把物理现象或物理量之间的关系表示出来。如用温度一时间图像表达物态变化中熔化、凝固、沸腾的特点。涉及的图像有晶体(或非晶体)熔化图像、凝固图像、水的沸腾图像等。图像法具有直观、形象、简捷和概括力强的独特优点。它能将物理情景、物理过程、物理状态以直观的方式呈现在我们面前。
例下表是研究冰熔化时记录的实验数据。 

(1)在图中作出冰的熔化图像;
(2)从表中可以看出,冰的熔点是____;
(3)冰熔化过程经历了____min;
(4)从计时开始,经过12mid,冰的温度是____,状态是____。
解析:作图时,步骤是先描点再连线;在8~ 16min时,冰的温度保持0℃不变,故其熔点为0℃;熔化过程经历了8min;由表知,从计时开始,经过12min,冰的温度为0℃,此时冰已持续熔化了4min,但并未熔化完,故为固液共存状态。
答案:(1)冰的熔化图像如图所示
(2)0℃ (3)8 (4)0℃;固液共存状态
图像法描述晶体与非晶体的熔化和凝固过程
晶体非晶体物质举例海波、冰、食盐、水晶、明矾、萘、各种金属松香、玻璃、蜂蜡、沥青熔点和凝固点有无熔化图像
AB段:物质为固态
BC段:熔化过程,物质为固液共存态,吸收热量,温度不变 (此温度为熔点)
CD段:物质为液态
熔化过程中,物质吸收热量,温度逐渐升高凝固图像EF段:物质为液态
FG段:凝固过程,物质为固液共存态,放出热量,温度不变 (此温度为凝固点)
GH段:物质为固态凝固过程中,物质放出热量,温度降低


