Question

16．某兴趣小组的同学在做“探究冰的熔化规律”的实验，实验装置如图甲所示．

（1）实验时，将装有冰块的试管放入盛有水的烧杯中加热，试管在水中的深度要适当，其“适当”的含义是：试管不接触烧杯底和试管中装有晶体的部分浸没在水中．
（2）图乙是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图象，由图象可知：物质在t₁时刻处于固态，t₂时刻处于固液共存态（均选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）．
（3）该实验中没有直接用酒精灯对试管加热，而使采用“水浴法”对试管加热的目的是：可使试管中的冰受热更均匀；比较t₂时刻与t₃时刻的内能，t₂时刻物质的内能小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）t₃时刻物质的内能．
（4）通过对图象的分析，冰熔化时的特点是：吸收热量，温度保持不变．

Answer 1

分析 （1）实验中要使试管中的冰均匀受热，据此解答；
（2）根据图象中的时间和温度的变化分析；
（3）用酒精灯对固体进行加热，一定要注意使加热均匀，而水浴加热，可以使加热比较均匀；
物体吸收热量，内能增加，放出热量，内能减少；
（4）根据晶体熔化时温度的变化规律来作答：非晶体在熔化过程中吸热，温度不断上升．

解答 解：
（1）为了能使试管中的冰均匀受热，需要将试管中装有冰的部分全部浸没在水中，但试管不能接触烧杯底部；
（2）由图象可知，物质在t₁时刻物质还没有熔化，处于固态，在t₂时刻是正在熔化，处于固液共存态；
（3）如果固体受热不均，会出现加热部分熔化，非加热部分温度还很低，所以一定要均匀受热，采用隔水加热法，能使固体均匀受热；
该物质为晶体，由图可知，t₂时刻与t₃时刻晶体的温度相同，晶体在熔化的过程中要吸收热量，t₃时刻要比t₂时刻吸收热量的时间长，吸收的热量多，所以t₃时刻物体的内能大；
（4）因为晶体有一定的熔点，且熔化过程中吸热温度保持不变．
故答案为：（1）试管不接触烧杯底；试管中装有晶体的部分浸没在水中；（2）固态；固液共存态；（3）可使试管中的冰受热更均匀；小于；（4）吸收热量，温度保持不变．

点评 本题是探究“冰熔化过程的规律”的实验，考查了加热的方法、晶体熔化过程的特点、沸腾特点及对熔化图象的分析．学生分析物质熔化的图象，是本实验中应该掌握的基本技能之一，从图象中获取有效的信息，也是物理实验中经常运用的．