全国各地2018-2020三年中考物理真题分类详解汇编考点07热学实验探究含解析

全国各地2018-2020三年中考物理真题分类详解汇编考点07热学实验探究含解析

考点07 热学实验探究 ‎★考点列表 序号 考点 考点释义 备注 ‎1‎ 晶体熔化规律 熔化和凝固的温度—时间图象，并能从中筛选出有用的信息来区分是晶体还是非晶体及其熔点温度 ‎2‎ 水沸腾规律 水的沸腾实验中的器材、步骤、观察到的现象及评估与交流及其汽化和液化的方法、措施 ‎3‎ 物质吸热能力 探究不同物质吸热能力 ‎★三年真题 一、晶体熔化规律实验 ‎1.（2020•岳阳）图甲是小明探究“固体熔化过程的规律”实验装置图。‎ ‎（1）实验中通过烧杯中的水对试管加热，目的是。‎ ‎（2）每给1min记录一次物质的温度及状态，作出如图乙所示的温度随时间变化的图像，由图乙可知该物质是（选填“晶体”或“非晶体”）。‎ ‎（3）比较图乙中AB段与CD段可知：物质AB段的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”）CD段的比热容。‎ ‎【答案】（1）物质受热均匀；（2）晶体；（3）小于。‎ ‎【解析】（1）实验中通过烧杯中的水对试管加热，目的是被加热的物质受热均匀。‎ ‎（2）每给1min记录一次物质的温度及状态，作出如图乙所示的温度随时间变化的图像，由图乙可知该物质是晶体，特点是熔化过程吸收热量，温度保持不变。‎ ‎（3）比较图乙中AB段与CD段可知：物质AB段的比热容小于CD段的比热容。质量相同的不同物质升高相同的温度时，吸收热量多的物质比热容大。‎ 故答案为：（1）物质受热均匀；（2）晶体；（3）小于。‎ 28‎ ‎2.（2020·江苏泰州）如图甲是探究“冰的熔化特点”的实验装置。‎ 时间 ‎0‎ ‎0.5‎ ‎1‎ ‎1.5‎ ‎…‎ 温度/oC ‎(1)图乙中读数方法正确的是_______（填序号），温度计的示数是_______°C；‎ ‎(2)上表是小明设计的数据记录表格，请你帮小明完善表格设计，补全所缺内容_______；‎ ‎(3)图丙是冰熔化时温度与时间关系的图像，由图可知，冰属于_______（选填“晶体”或“非晶体”）。‎ ‎【答案】(1) ②；(2) ；(3)状态；(4)晶体。‎ ‎【解析】(1)由图乙知，①俯视，读数会偏大，③仰视，读数会偏小，②平视，读数方法正确。‎ 温度计上10℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，即此温度计的分度值为1℃；液柱最高处在0℃以下，所以显示的温度为℃。‎ ‎(2)探究冰的熔化特点时，需要记录冰在加热相同的时间间隔时温度的变化情况，以及该温度下冰的状态，表格中还需要记录的内容是“状态”。‎ ‎(3)由图可知，冰在熔化过程中，温度保持不变，故为晶体。‎ ‎3.（2019·湘潭）某固态物质加热时，其温度随时间的变化关系如图2所示，请分析并回答：‎ ‎（1）这是　 　（选填“晶体“或非晶体”）的　 　图象（选填“熔化”或“凝固”）‎ ‎（2）第10min时该物质处于　 　态（选填“固”或“液”）。‎ ‎（3）该物质的熔点是　 　℃。‎ ‎（4）组装图1中的实验器材时，应该　 　（填“从上往下”或“从下往上“）组装。‎ 28‎ ‎（5）灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。‎ ‎【答案】（1）晶体；熔化；（2）液；（3）80；（4）从下往上；（5）不变。‎ ‎【解析】（1）由图象可知，第3min时这种物质开始熔化，在第9min熔化结束，该过程中温度保持在80℃不变，所以这是晶体的熔化过程；‎ ‎（2）由图象可知，在第9min熔化结束，第10min时该物质处于液态；‎ ‎（3）由（1）分析可知，该物质的熔点是80℃；‎ ‎（4）安装实验器材时需要先固定下面的位置，能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，然后再调整上面的位置，使温度计的玻璃泡完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底，故从下往上安装；‎ ‎（5）热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，与质量和体积无关，故一杯酒精用去一半，则剩下的酒精热值都不变。‎ 故答案为：（1）晶体；熔化；（2）液；（3）80；（4）从下往上；（5）不变。‎ ‎4.（2019·菏泽）小明用甲图装置，探究固体熔化现律”，记录的实验数据如表所示：‎ 时间min ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 温度/℃‎ ‎-4‎ ‎-2‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎（1）请根据实验数据在乙图中作出固体熔化的图象。‎ 28‎ ‎（2）根据做出的图象，可以判断此固体是_________（选填“晶体”或“非晶体）。‎ ‎（3）通过数据分析得出，该物质在固体状态下的比热容_________它在液体状态下的比热容（选填“大于”等于”或“小于”）。‎ ‎【答案】（1）如上图；（2）晶体；（3）小于。‎ ‎【解析】（1）由表中数据，描点可得固体熔化的图象，如下图所示：‎ ‎（2）分析图象可知，物质在第2分钟时温度升到0℃，然后温度保持恒定，直到第5分钟开始继续升温，即该固体有一定的熔化温度，所以是晶体，其熔点为0℃；‎ ‎（3）物质由固态熔化为液态，其质量不变；用同一装置加热，在相同时间内，吸收的热量相同；由图可知，在相同时间内，固态时温度升高的多，根据q=cm△t可知，该物质在固体状态下的比热容较小。‎ 故答案为：（1）如上图；（2）晶体；（3）小于。‎ ‎5.（2019·朝阳）利用如图甲所示的实验装置探究“冰熔化时温度变化的规律”。‎ ‎（1）在组装图甲中的实验器材时，需要按照　 　（填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装。‎ ‎（2）由图乙可知，冰是　 　（填“晶体”或“非晶体”）。‎ ‎（3）B点的内能　 　（填“大于”、“等于”或“小于”）C点的内能。‎ ‎（4）当加热至第8min时，试管内的物质处于　 　‎ 28‎ ‎（填“固”、“液”或“固液共存”）态。‎ ‎（5）由图乙可知，在加热相同时间的情况下，AB段温度变化比CD段温度变化大，说明冰的比热容比水的比热容　 　（填“大”或“小”）。‎ ‎【答案】（1）自下而上；（2）晶体；（3）小于；（4）固液共存；（5）小。‎ ‎【解析】（1）组装实验器材时，应按照自下而上，酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；‎ ‎（2）冰在熔化过程中，吸收热量，但温度不变，所以说冰是晶体；‎ ‎（3）由图乙可知，随着时间的增长，物体吸热越多，内能越大，故C点时具有的内能大于于B点时的内能；‎ ‎（4）加热至第8min时，冰处于熔化过程中，为固液共存态；‎ ‎（5）从图象上来看，AB段比CD段温度升高的要快些，由于该晶体在固态和液态时质量不变，加热方式不变，可知在固态时的比热容小。‎ 故答案为：（1）自下而上；（2）晶体；（3）小于；（4）固液共存；（5）小。‎ ‎6．（2019•德州）小强对热现象的有关实验进行如下探究：‎ ‎（1）在探究“冰熔化时温度的变化规律”实验中用“水浴法”加热，其目的是使冰　 　；根据图甲可知，冰属于　 　（选填“晶体”“非晶体”）。‎ ‎（2）完成上述实验后，小强换用其它装置继续探究“水沸腾时温度变化的特点”。加热一段时间后，烧杯内的水温度升高，是通过　 　方式增加水的内能。图乙水的沸点没有达到100℃，可能是当地大气压强　 　（选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压。‎ ‎（3）结合两次实验图象可知：冰的熔化过程和水的沸腾过程具有的共同特点是　 　。‎ ‎【答案】（1）均匀受热； 晶体；（2）热传递； 低于；（3）继续吸热，温度不变。‎ ‎【解析】（1）实验装置用水浴法加热，可以使冰均匀受热；‎ 28‎ 由表格数据知，冰在熔化过程中，继续吸热、温度保持不变，有一定的熔化温度，因此冰属于晶体。‎ ‎（2）实验中，水从火吸收热量、内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能。‎ 由图知，由所绘制的乙图象可知，水的沸点低于100℃，此时周围环境的大气压低于一标准大气压；‎ ‎（3）冰是晶体，晶体在熔化的过程中需要吸热，但温度不变；水在沸腾时，吸收热量，但温度不变。‎ 故答案为：（1）均匀受热； 晶体；（2）热传递； 低于；（3）继续吸热，温度不变。‎ ‎7．（2019·荆门）在探究固体的熔化实验中，把分别装有固体a与b的试管放在盛水的烧杯内加热。将温度计正确的插入两种固体中，实验转置如图甲所示，固体a的熔化图象如图乙所示，固体b的熔化图象如图丙所示；‎ ‎（1）固体a熔化过程中，继续加热，温度　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”）。内能　 　（选填“增加”、“减少”或“不变”）。此时a处于　 　状态（选填“固”、“液”或“固液共存”）。‎ ‎（2）固体b熔化过程中温度　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”）；‎ ‎（3）某时刻温度计的读数如图丁所示，温度计的读数为　 　℃。‎ ‎【答案】（1）不变；增加；固液共存；（2）升高；（3）28。‎ ‎【解析】（1）由图乙知，物质a在熔化过程中，吸收热量，温度不变，所以该物质为晶体，‎ 晶体在熔化过程中不断吸热，温度不变，但内能增加，晶体在熔化过程中处于固液共存状态；‎ ‎（2）由图丙知，固体b熔化过程中温度不断升高，故b为非晶体；‎ 28‎ ‎（3）温度计的分度值为1℃，且液柱在零刻度线的上方，因此该温度计的示数是28℃。‎ 故答案为：（1）不变；增加；固液共存；（2）升高；（3）28。‎ ‎8．（2018·临沂）如图甲所示，是小明“探究物质熔化规律”的实验装置。‎ ‎（1）实验中通过水对试管加热，而不是直接加热试管，目的是　 　。‎ ‎（2）实验中某时刻温度计示数如图乙所示，该物质此时的温度为　 　℃。‎ ‎（3）实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态，并记录数据，作出温度随时间变化的规律图象，如图丙所示。由图象可知：该物质在熔化过程中吸收热量，温度　 　，该物质是　 　（选填“晶体”或“非晶体”）。‎ ‎（4）比较图象中AB段与CD段可知：该物质在　 　（选填“AB”或“CD“）段吸热能力强。‎ ‎【答案】（1）使物质均匀受热；（2）2；（3）不变；晶体；（4）CD。‎ ‎【解析】（1）将装有固体的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，固体的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度；‎ ‎（2）由图可知，温度在0℃以上，分度值为1℃，故示数为2℃；‎ ‎（3）由图可知，该物质在熔化过程中，吸收热量，温度不变，故该物质是晶体；‎ ‎（4）根据公式Q吸=cm△t可以知道，当质量和吸收的热量相同时，比热容和升高的温度△t成反比。AB段的冰温度升高的快，是因为该物质固态时的比热容比液态时的比热容小，AB段的吸热能力小于CD段的吸热能力；‎ 故答案为；（1）使物质均匀受热；（2）2；（3）不变；晶体；（4）CD。‎ ‎9.（2018•攀枝花）小明利用如图甲所示装置探究冰块熔化的特点，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。‎ ‎（1）冰的熔化过程持续了　 　min。‎ ‎（2）图乙是他根据记录的数据绘制的“温度﹣﹣时间”图象，由图象可知：冰属于　 　（选填“晶体”或“非晶体”），这样判断的依据是　 　。‎ 28‎ ‎（3）图乙中第4min时，物质处于　 　态。‎ ‎（4）图乙中，物体在A点时其有的内能　 　（选填大于”、“小于”或“等于”）在B点时的内能。‎ ‎【答案】（1）10；（2）晶体；冰在熔化过程中，温度不变；（3）固；（4）小于。‎ ‎【解析】（1）由图象可知，冰从第5min开始熔化，到第15min完全熔化，共耗时15min﹣5min=10min；‎ ‎（2）由图象知，冰在熔化过程中温度保持不变，所以冰是晶体；‎ ‎（3）由图象知，图乙中第4min时，物质还没有熔化，因此物质处于固态；‎ ‎（4）由图可知，冰从A到B持续吸收热量，故内能变大，物体在A点时其有的内能小于在B点时的内能。‎ 故答案为：（1）10；（2）晶体；冰在熔化过程中，温度不变；（3）固；（4）小于。‎ 二、水的沸腾规律实验 ‎1.（2020·贵州黔东南）如图所示是探究“水的沸腾”的实验装置。当水温上升到90℃时，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾5min后停止记录：‎ ‎(1)图甲中温度计读数是 _______℃，图乙中，表示水在沸腾时的现象是其中的 ______图（选填“A”或“B”）；‎ ‎(2)根据实验数据，作出了水的温度随时间变化的图像，如图丙所示，由图像可知，在当时条件下，水的沸点是 _______℃；‎ ‎(3)水在沸腾过程中的特点____________； ‎ ‎(4)水沸腾时，杯口附近出现大量“白气”，“白气”是水蒸气遇冷___________形成的。‎ ‎【答案】 (1)96 ；(2)A；(3)98；(4)继续吸热，温度不变；(5)液化。‎ 28‎ ‎【解析】(1)由图甲知，温度计的分度值为1℃，所以其示数为96℃。‎ 由图乙知，A中气泡在上升过程中逐渐增大，是沸腾时的现象，故A符合题意；B中气泡在上升过程中体积逐渐减小，是沸腾前的现象故B不符合题意。故选A。‎ ‎(2)由图丙可知，水在沸腾过程中温度保持98℃不变，所以水的沸点为98℃。‎ ‎(3)由图像可知水在沸腾过程中，需要继续吸热，但温度保持不变。‎ ‎(4)杯口附近出现大量的“白气”是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠组成的。‎ ‎2.（2020·广东）为了“探究水满腾时温度变化的特点”取0.2kg水进行实验。‎ ‎(1)如题图甲所示实验装置的组装顺序应为______（选填 “自下而上”或“自上而下”）；‎ ‎(2)根据下表中的实验数据，在图乙中画出水的温度随时间变化的图象______；‎ 时间/min ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 温度/°C ‎90‎ ‎92‎ ‎94‎ ‎96‎ ‎98‎ ‎99‎ ‎99‎ ‎99‎ ‎99‎ ‎(3)根据以上实验数据可知，水的沸点为______℃。为提高水的沸点，换用火力更大的酒精灯加热，这种做法______（选填“可行”或“不可行”）；‎ ‎(4)假如酒精灯均匀放热，且释放的热量全部被水吸收，忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗，从第5 min起1分钟内水吸收的热量是______J。 []‎ ‎【答案】（1）自下而上；（2）如图；(3)99；（4）不可行；（5）。‎ ‎【解析】(1)用酒精灯给物质加热时，应用外焰加热，故应固定酒精灯的位置，再固定烧杯的位置，最后调整温度计的位置，故实验装置的组装顺序应为自下而上。‎ ‎(2)根据表中数据，分别描出水在相应时段内的温度，最后线将各点连接起来，如下图所示。‎ 28‎ ‎(3)由液体沸腾时的特点知，水在沸腾过程中，继续从外界吸收热量，但温度保持不变，故水的沸点为99℃。‎ 液体的沸点与液体的种类和气压有关，与火力大小无关，故为提高水的沸点，换用火力更大的酒精灯加热，这种做法不可行。‎ ‎(4)因酒精灯均匀放热，且释放的热量全部被水吸收，忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗，则酒精灯每分钟放出的热量为：‎ 则从第5 min起1分钟内水吸收的热量是。‎ 答案为：（1）自下而上；（2）如图；(3)99；（4）不可行；（5）。‎ ‎3．（2020·衡阳）小李同学为进一步探究液体沸腾规律，设计了如图所示的实验装置。烧杯与试管内分别装入适量的水，甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度。‎ ‎（1）安装该实验装置的顺序是　 　（选填“自上而下”或“自下而上”）。‎ ‎（2）点燃酒精灯时，打开灯帽，可闻到淡淡的酒精味，这是　 　现象，说明液态酒精发生　 　（填物态变化名称）。‎ ‎（3）当甲温度计的示数达到99℃时，烧杯中的水开始沸腾，说明当时大气压可能　 　（选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压。‎ ‎（4）当乙温度计示数达到99℃后，示数保持不变，但试管中的水始终没有沸腾，其原因是　 　。‎ ‎（5）当小李同学在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明加入食盐后水的沸点　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”）。‎ 28‎ ‎【答案】（1）自下而上；（2）扩散；汽化；（3）低于；（4）试管的水达到沸点后不能继续吸热；（5）升高。‎ ‎【解析】（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度；故安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行；‎ ‎（2）打开酒精灯帽，可闻到淡淡的酒精味，是酒精分子不停地做无规则运动扩散到空气中；‎ 液态酒精中分子进入空气中变为气态，这个过程是汽化；‎ ‎（3）水的沸点跟气压有关，实验中测出的水的沸点小于100℃，说明当时的大气压低于1个标准大气压；‎ ‎（4）当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后，烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热，能够沸腾。由于温度相同，试管中的水无法从烧杯的水中继续吸热，因此试管中的水最终不会沸腾；‎ ‎（5）在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明烧杯中水的沸点高于99℃，即加入食盐后，水的沸点升高。‎ 故答案为：（1）自下而上；（2）扩散；汽化；（3）低于；（4）试管的水达到沸点后不能继续吸热；（5）升高。‎ ‎4.（2020·北京）做研究水沸腾的实验时，当水温为8℃时，每隔一分钟记录一次水的温度，水沸腾后持续加热一段时间。利用记录的数据绘制出水的温度随时间变化的关系图线，如图所示。从图像可知，从计时开始，水被加热______min开始沸腾，水的沸点是______。‎ ‎【答案】（1）5；（2）99。‎ 28‎ ‎【解析】由图可知，从第5min开始，水的温度保持99℃不变，所以从第5min水开始沸腾，并且沸点是99℃。‎ ‎5.（2020·德州）如图甲所示，是小蕊同学探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。‎ ‎(1)图甲的实验装置，安装时应按照______（选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序；实验中除了图甲的器材之外，还需要的测量工具是______；‎ ‎(2)图甲装置中硬纸板的主要作用是______；‎ ‎(3)小蕊用质量为的水做实验，根据记录的实验数据，绘出图乙中的a图线，由a图像可知：水沸腾时吸收热量，温度______；‎ ‎(4)若换用初温相同的质量为m2(m2＞m1)的水做实验，得到的图线是图乙中的______。（选填“b”“c”或“d”）‎ ‎【答案】（1）由下到上；（2）秒表；（3）缩短加热时间（减少热量散失）；（2）不变；（6）c。‎ ‎【解析】(1)在该实验中，先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离，且便于利用酒精灯的外焰加热；实验过程中需要测量加热时间，因此需要用到秒表。‎ ‎(2)在烧杯上覆盖的中心有孔的硬纸板的主要作用是减少热量散失，缩短实验时间。‎ ‎(3)由图象可知，水沸腾时的特点是吸收热量，温度不变。‎ ‎(4)换用初温相同的质量为m2(m2＞m1)的水做实验，质量较大，水的沸点不变，加热时间较长，所以得到的图象可能是图乙中的c。‎ ‎6.（2019·河南）利用如图甲所示装置做“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。‎ 28‎ ‎（1）按规范组装器材，在安装温度计时，玻璃泡碰到了烧杯底，此时应适当将____（选填“A处向上”或“B处向下”）调整。‎ ‎（2）实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了_____。‎ ‎（3）由实验数据绘制出温度随时间变化的图象，如图乙所示。分析图象可知：水的沸点是_____℃，还可获得的信息有：_____。（写出一条即可）‎ ‎【答案】（1）A处向上；（2）缩短加热至沸腾所用的时间；（3）98；水沸腾过程中，继续吸收热量但温度不变。（合理即可）‎ ‎【解析】（1）由于温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，需要将温度计向上调整，即将A处向上调整。‎ ‎（2）实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样可以提高水的初温，缩短加热至沸腾所用的时间。‎ ‎（3）水沸腾时吸热温度不变，不变的温度就是水的沸点，由图象可知，水的沸点是98℃；‎ 可获得的信息有：①水在沸腾过程中，继续吸收热量但温度不变；②水在沸腾前，吸收热量温度升高（合理即可）。‎ 故答案为：（1）A处向上；（2）缩短加热至沸腾所用的时间；（3）98；水沸腾过程中，继续吸收热量但温度不变。（合理即可）‎ ‎7.（2019·江西）探究水沸腾时温度变化的特点。‎ ‎(1)如图所示，是瑞瑞同学在实验中，用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片。其中________是水沸腾时的情况。‎ 28‎ ‎(2)如图所示，是水沸腾时温度计的示数，则此时水的沸点是________℃。‎ ‎(3)水沸腾后续继加热，每隔一段时间记录水的________，根据记录的数据，可得出水时温度变化的特点:不断吸热，温度________。‎ ‎【答案】(1)甲；(2)97；(3)温度；(4)不变。‎ ‎【解析】(1) 水沸腾前，水下层的温度高于上层的温度，气泡在上升过程中，气泡中的水蒸汽遇冷液化成水，体积逐渐变小，水沸腾时，水温上下相同，气泡在上升过程中，所受压强逐渐变小，体积不断变大；所以甲是沸腾时的现象；乙是沸腾前的现象。‎ ‎(2) 图示温度计的刻度越往上示数越大，因此为零上，温度计的分度值是1℃，液柱指在90℃上面第7个小格上，因此温度计示数为97℃；‎ ‎(3)实验探究水沸腾时温度变化的特点，水沸腾后续继加热，每隔一段时间记录水的温度，根据记录的数据，可得出水沸腾时温度变化的特点:不断吸热，温度不变。‎ 答案为：(1)甲；(2)97；(3)温度；(4)不变。‎ ‎8．（2019·临沂）在探究水的沸腾特点时，所用实验装置如图甲所示。‎ ‎（1）组装实验装置时，支撑烧杯的铁圈和悬挂温度计的铁杆，应先固定　　（选填“铁圈”或“铁杆” ）。‎ ‎（2）实验过程中，烧杯上方的“白气”是水蒸气　　（填物态变化名称）的结果。‎ ‎（3）水沸腾时温度计的示数如图乙所示，水的沸点为　　；继续加热，温度计的示数将　　（选填“变大”、“变小”或“不变” 。‎ ‎（4）图丙是根据实验数据作出的图象。由图象可知，将水加热至沸腾的时间较长，其原因可能是　　（选填“水的质量偏大”或“当地气压偏低” 。‎ ‎【答案】（1）铁圈；（2）液化；（3）98；不变；（4）水的质量偏大。‎ ‎【解析】（1）在实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以应先确定铁圈的高度；‎ 28‎ ‎（2）实验过程中，烧杯上方的“白气”是水蒸气遇冷后液化成的小水滴；‎ ‎（3）由图知，此温度计的分度值是，所以此时温度计的示数是，即水的沸点是；水在沸腾过程中吸热但温度保持不变，继续加热，温度计的示数将不变；‎ ‎（4）图丙是根据实验数据作出的图象。由图象可知，将水加热至沸腾的时间较长，单位时间内温度的变化较小，其原因可能是水的质量偏大。‎ 答案为：（1）铁圈；（2）液化；（3）98；不变；（4）水的质量偏大。‎ ‎9.（2018·德州）在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中：‎ ‎(1)安装好实验器材后，为缩短实验时间，小强在烧杯中倒人热水，热水中温度计的示数如图20甲所示，此时温度计的示数为___________℃‎ ‎(2)当水温接近90℃时，每隔1min记录一次温度，并绘制了图20乙所示水温随时间变化的图象，由图象可知：水沸腾时的特点是___________________________________。‎ ‎(3)小强观察到：沸腾时水中气泡的情形为图20丙中___________图。(选填“A”或“B”)‎ ‎(4)小强同学想提高水的沸点，换用了火力更大的酒精灯加热，这种做法___________(选填“可行”或“不可行”)。‎ ‎【答案】 (1) 68；(2)继续吸热温度不变；3) A；(4)不可行。‎ ‎【解析】（1）温度计的分度值为1℃，示数为68℃。‎ ‎（2）由图象可知：水在沸腾过程中，吸收热量但温度保持不变。‎ ‎（3）水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小，B图符合水沸腾前的现象；水沸腾时，整个容器中水的温度相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大，故图A符合水沸腾时的现象；答案为A。‎ 28‎ ‎（4）液体的沸点随气压的增大而增大，换用了火力更大的酒精灯加热，不能使气压增大，不能提高水的沸点，故这种做法不可行。‎ 答案为：(1) 68；(2)继续吸热温度不变；(3) A；(4)不可行。‎ ‎10．（2018•玉林）如图甲是探究“液体沸腾时温度变化的特点”的实验装置。‎ ‎（1）在液体沸腾过程中，观察到温度计的示数如图乙所示，可知该液体的沸点为　 　℃，虽然液体的温度不变，但要继续加热，所以说液体在沸腾的过程中要不断　 　（选填“吸热”或“放热”）；‎ ‎（2）实验中，如果增大液体表面的气压，则液体的沸点将　 　（选填“升高”或“降低”），液体的内能将　 　（选填“增加”或“减少”）。‎ ‎【答案】（1）96；吸热；（2）升高；增加。‎ ‎【解析】（1）温度计的每一个大格代表1℃，每一个小格代表0.1℃，由图乙可知该液体的沸点为96℃；虽然液体的温度不变，但要继续加热，所以说液体在沸腾的过程中要不断吸热；‎ ‎（2）实验中，如果增大液体表面的气压，则液体的沸点将升高；温度升高，液体的内能增加。‎ 故答案为：（1）96；吸热；（2）升高；增加。‎ ‎11．（2018•南京）用如图所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验 ‎（1）下表为记录实验数据的表格，表中（a）处应填的内容是　 　。‎ ‎（a）‎ 温度/℃‎ ‎90‎ ‎92‎ ‎94‎ ‎96‎ ‎98‎ ‎98‎ ‎98‎ ‎…‎ ‎（2）分析实验数据可知，水的沸点是　 　℃．沸腾过程中　 　（选填“需要”或“不需要”）吸热。‎ ‎（3）实验结束停止加热后，发现水在高温时散热快，低温时散热慢。查阅资料，同一燃气灶不同火力加热的耗气量还有如下信息：‎ 火力大小 水的质量m/kg 水的初温t0/℃‎ 水的末温t/℃‎ 消耗的燃气V/m3‎ 大火 ‎4.0‎ ‎26.0‎ ‎50.0‎ ‎0.0453‎ 28‎ 中火 ‎4.0‎ ‎26.0‎ ‎50.0‎ ‎0.0278‎ 综合分析可知：从节能的角度，用燃气灶烧开水的策略为　 　（填字母）‎ A．先中火后大火 B．先大火后中火 C．一直用大火 D．一直用中火 ‎【答案】（1）时间/min；（2）98；需要；（3）A。‎ ‎【解析】（1）探究水的沸腾温度变化规律时，需要时间，记录实验数据的表格中（a）处应填的内容是时间/min；‎ ‎（2）由表中的实验数据可知：水不断吸收热量，温度保持98℃不变，所以此时水的沸点是98℃；当水的温度达到沸点后，需要吸热，才能保持沸腾，水的温度保持不变；‎ ‎（3）分析资料可知，低温时加热使水达到相同的温度，质量是4kg的水，初温是26℃加热到50℃时，大火消耗的燃气是0.0453m3，大火消耗的燃气是0.0278m3，水在高温时散热快，低温时散热慢，所以用中火节约燃气，综合分析可知：从节能的角度，用燃气灶烧开水的策略为A。‎ 故答案为：（1）时间/min；（2）98；需要；（3）A。‎ 三、物质吸热能力实验 ‎1．（2020·黑龙江绥化）利用图中的装置探究水和煤油的吸热情况。在两个相同的烧瓶中分别接入电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油，分别插入温度计。‎ ‎（1）装置中电阻丝的阻值应　 　（填“相等”或“不相等”），实验中用　 　来反映液体吸收热量的多少。按照如表中的数据，请计算出煤油的比热容是　 　J/（kg•℃）。‎ 液体 质量/g 初温/℃‎ 加热时间/min 末温/℃‎ 煤油 ‎150‎ ‎20‎ ‎10‎ ‎50‎ 水 ‎150‎ ‎20‎ ‎10‎ ‎35‎ ‎（2）夏天，海边昼夜温差变化小，这是因为水的　 　大。‎ 28‎ ‎（3）在烧瓶中重新填装质量和初温都相同的煤油，接入阻值不同的电阻丝，此装置就可以探究电流通过导体产生的热量与　 　的关系。‎ ‎【答案】（1）相等；加热时间；2.1×103；（2）比热容；（3）电阻。‎ ‎【解析】（1）图中两电阻丝串联，通过的电流相同和通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，要产生的热量相同，则实验中选用的两根电阻丝的阻值应相等；‎ 探究两种液体的吸热能力时，需要控制热源相同，即相同时间内热源产生的热量相同，根据转换法，实验中是用加热时间间接反映液体吸收热量的多少；‎ 根据表格中的数据可知，相同质量的水和煤油加热相同时间，吸收相同热量，水升高的温度是35℃﹣20℃＝15℃，煤油升高的温度是50℃﹣20℃＝30℃；根据c＝可知，水和煤油的比热容之比等于升高温度之比的倒数，即c煤油＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）；‎ ‎（2）水的比热容较大，白天，在相同的吸热条件下，水的温度升高的少，夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，所以海边昼夜温差较小；‎ ‎（3）两电阻串联，则两电阻中的电流相等，则可知热量应与电阻有关，根据温度计示数的变化判断吸收热量的多少，则可知热量与电阻大小的关系。‎ 故答案为：（1）相等；加热时间；2.1×103；（2）比热容；（3）电阻。‎ ‎2.（2020·江西）如图所示，是某学校科技节上展示的两件作品，小明为此作了以下解说：‎ ‎(1)甲是简易的温度计，它的工作原理是利用______的性质而制成的，它的测温效果与小玻璃瓶的容积和玻璃管的______有关；所用的测温物质是煤油而不是水，这是因为煤油的______较小，吸收（或放出）相同的热量时，玻璃管内液柱变化更为明显；‎ 28‎ ‎(2)乙是简易的气压计，当外界气压减小时，玻璃管内液柱的液面会______；‎ ‎【提出问题】小华发现甲､乙的构造非常相似，提出乙是否也能做温度计使用？‎ ‎【设计实验和进行实验】把两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中，观察到乙装置中玻璃管内液柱上升更明显，这是由于瓶内的______受热膨胀更显著，故乙也能做温度计使用；‎ ‎【拓展】查阅相关资料，了解到人们很早就发明了如下图所示的气体温度计，当外界环境气温升高时，该温度计中的管内液面会______，但由于受外界______､季节等环境因素变化的影响，所以，这种温度计测量误差较大｡‎ ‎【答案】（1）液体热胀冷缩；（2）内径大小；（3）比热容；（4）上升；（5）气体；（6）下降；（7）大气压。‎ ‎【解析】(1)温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的。‎ 小玻璃瓶的容积不变，液体升高相同的温度，体积膨胀相同，管越细，上升的刻度越多，越灵敏，所以测温效果与玻璃管的内径大小有关。‎ 因为煤油的比热容较小，吸收（或放出）相同的热量时，玻璃管内液柱变化更为明显，所以所用的测温物质是煤油而不是水。‎ ‎(2)当外界气压减小时，瓶内空气的压强不变，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分液体被压入玻璃管，因此管内液柱的高度会升高。‎ 将两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中，乙装置中玻璃管内液柱上升更明显，因为乙装置中瓶内气体受热膨胀更显著。‎ 当气温升高时，玻璃泡内的气体体积膨胀，玻璃管中的液面应该下降，由于受外界大气压､季节等环境因素变化的影响，这种温度计测量误差较大｡‎ ‎3.（2019·贵港）为了探究相同质量的不同物质在升高相同温度时，吸收热量的多少是否相同，某实验小组取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器中，用同样的热源分别对它们加热，比较它们升高相同温度时吸收热量的多少。实验装置如图11所示。‎ 28‎ ‎（1）加热时，某一时刻在水中的温度计示数如图12所示，则此时水的温度是________℃。‎ ‎（2）实验数据记录如下表：‎ 液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃‎ 液体末温t2/℃‎ 加热时间t/min 水 ‎200‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎12‎ 煤油 ‎200‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎6‎ 分析以上实验数据可得：相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量________（选填“相同”或“不同”），________的吸热本领更强（选填“水”或“煤油”）。‎ ‎（3）根据以上表格的数据计算，当加热时间为12min时，这些水吸收的热量是________J。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]。‎ ‎【答案】（1）23；（2）不同；水；（3）8.4×103。‎ ‎【解析】（1）由图12知，温度计的分度值为1℃，温度计中的液面刚好对齐第23条刻度线，则对应的温度为23℃。‎ ‎（2）由表中数据分析知，水和煤油升高相同的温度时，所用的加热时间不同，因为是同样的热源，所以水和煤油吸收的热量不同；又因为水的加热时间较长，所以在升高相同的温度时，水吸收的热量较多，说明水的吸热本领更强。‎ ‎（3）当加热时间为12min时，这些水吸收的热量为：‎ ‎。‎ 答案为：（1）23；（2）不同；水；（3）8.4×103。‎ ‎4.（2019·益阳）用电加热器、烧杯、温度计、钟表等实验器材来比较甲、乙两种液体的吸热能力。‎ ‎（1）设计实验时，需要对变量进行控制，下列变量控制中错误的是______；‎ 28‎ A．两个烧杯的规格相同 B．两个电加热器的规格相同 C．甲、乙两种液体的体积相同 D．甲、乙两种液体的初温相同 ‎（2）请设计一个实验数据记录表格；‎ ‎（3）如图是根据实验数据描绘的图象，分析图象可知，比热容大的是______（选填“甲”、“乙”）。‎ ‎【答案】（1）C；（2）如上所示；（3）乙。‎ ‎【解析】A、B．根据比较吸热能力的第2种方法中，要控制不同物质吸热相同，取两个烧杯的规格相同和两个电加热器的规格相同，目的是相同时间内甲乙两种液体吸热相同，A正确；‎ C．根据比较吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，由m=ρV，若甲、乙两种液体的体积相同，因甲乙密度不同，故甲乙质量不同，C错误；‎ D．考虑到散热因素，甲、乙两种液体的初温相同，D正确；选C；‎ ‎（2）实验数据记录表格：‎ 时间/min ‎ 0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎ 3‎ ‎ 4‎ ‎----‎ 甲液体的温度/℃‎ 乙液体的温度/℃‎ ‎（3）根据实验数据描绘的图象如下所示，分析图象可知，加热相同时间，乙升温慢，故比热容大的是乙。‎ 故答案为：（1）C；（2）如上所示；（3）乙。‎ 28‎ ‎5.（2019·济南莱芜区）在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示：‎ ‎（1）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和　　；‎ ‎（2）实验中必须要选取初温相同且　　（选填“质量”或“体积” 相等的甲、乙两种液体；选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体　　相同；‎ ‎（3）根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图丙所示，则　　的吸热能力更强；‎ ‎（4）若甲液体的比热容为，则乙液体的比热容为　　。‎ ‎【答案】（1）电加热丝；（2）质量；吸收热量；（3）乙；（4）。‎ ‎【解析】（1）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和电加热丝；‎ ‎（2）根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体；选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，根据转换法，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同；‎ ‎（3）根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象，由图知，加热5分钟，甲升高的温度为：；‎ 乙升高的温度为：；即乙升温小，故乙的吸热能力更强；‎ ‎（4）根据，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，结合（3），故乙液体的比热容为：。‎ 答案为：（1）电加热丝；（2）质量；吸收热量；（3）乙；（4）。‎ ‎6.（2019·济宁）探究物质的吸热能力，通常有两种方案：‎ 方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量，比较温度的变化。‎ 方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量。‎ 28‎ ‎（1）为便于开展实验探究，热源相同时，我们将方案中的“吸收的热量”转换为“加热的时间”，通过加热时间的长短可知吸收热量的多少。实验室温度计就是应用这种转换思想测量温度的：当温度升高或降低时，温度计中的液体便膨胀或收缩，从温度计中　　的变化便可知温度的变化。‎ ‎（2）下表是小明探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据。‎ 液体名称 液体质量 液体初温 液体末温 加热时间 液体吸热情况“多”或“少”‎ 甲 ‎10‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎6‎ 多 乙 ‎10‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎3‎ 少 ‎①分析表中信息，小明采用的是　　（选填“方案一”或“方案二” ；‎ ‎②分析表中数据，可得出的结论：　　；‎ ‎③如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液，从物质吸热能力角度考虑，应选　　液体作发动机冷却液。‎ ‎【答案】（1）液柱高度；（2）方案二；甲的吸热能力强；甲。‎ ‎【解析】（1）实验室温度计就是应用这种转换思想测量温度的：当温度升高或降低时，温度计中的液体便膨胀或收缩，从温度计中液体高度的变化便可知温度的变化；‎ ‎（2）分析表中信息，质量相同，比较升高相同的温度所用加热时间，故小明采用的是方案二；‎ 分析表中数据知，取相同质量的两种物质，升高相同的温度，甲吸收的热量，可得出的结论是：甲的吸热能力强；‎ 如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液，从物质吸热能力角度考虑，因甲的比热容大，根据，相同质量的甲乙两种物质升高相同的温度，甲吸热多，故应选甲液体作发动机冷却液。‎ ‎7．（2018•枣庄）某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。‎ 28‎ ‎（1）在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和　 　。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过　 　来判断的。‎ ‎（2）实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表 实验组别 液体 质量/g 初温/℃‎ 末温/℃‎ 加热时间/min ‎1‎ 水 ‎200‎ ‎25‎ ‎40‎ ‎13.5‎ 煤油 ‎200‎ ‎25‎ ‎40‎ ‎6.5‎ ‎2‎ 水 ‎200‎ ‎25‎ ‎40‎ ‎12‎ 煤油 ‎200‎ ‎25‎ ‎40‎ ‎5.5‎ 通过分析实验数据，能够得出的结论是：　 　。‎ ‎（3）图乙是第1组同学绘制的“吸收热量一时间”和“温度一时间”图象，能正确描述该实验真实情况的图象是　 　（选填序号）。‎ ‎（4）使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间明显偏长，其原因可能是　 　。‎ ‎（5）这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是　 　。‎ ‎【答案】（1）秒表；加热时间长短；（2）质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同（或质量相同的水和煤油升高相同温度，水吸热的热量多；（3）C；（4）酒精灯的火焰大小不同；（5）在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。‎ ‎【解析】（1）根据转换法，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来比较吸热多少；故还用到秒表；‎ 28‎ ‎（2）通过分析实验数据，能够得出的结论是：‎ 质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同（或质量相同的水和煤油升高相同温度，水吸热的热量多）；‎ ‎（3）加热时间相同，吸收的热量相同，故AB错误，由表中数据，由（2）知，加热相同时间，水升温慢，故C正确，D错误；‎ ‎（4）使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间明显偏长，其原因可能是：酒精灯的火焰大小不同；‎ ‎（5）将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是：在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。‎ 故答案为：（1）秒表；加热时间长短；（2）质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同（或质量相同的水和煤油升高相同温度，水吸热的热量多；（3）C；（4）酒精灯的火焰大小不同；（5）在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。‎ ‎8.（2018•青岛）探究物质的吸热能力。如图，用相同规格的电加热器给质量相等的水和煤油加热，测得数据如下表：‎ 升高的温度t/℃‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ 加热水的时间t/s ‎60‎ ‎90‎ ‎120‎ ‎150‎ 加热煤油的时间t/s ‎30‎ ‎45‎ ‎60‎ ‎75‎ ‎①质量相等的水和煤油，升高相同的温度，水比煤油吸收的热量　 　。‎ ‎②一定质量的水，在温度升高时吸收的热量与它的　 　乘积之比，叫做水的比热容。它在数值上等于　　质量的水，温度升高1℃所吸收的热量。‎ ‎【答案】①多；②质量与升高温度；1kg。‎ ‎【解析】①根据转换法，质量相等的水和煤油，升高相同的温度，水加热时间长，故水比煤油吸收的热量多。‎ ‎②一定质量的水，在温度升高时吸收的热量与它的质量与升高温度乘积之比，叫做水的比热容。它在数值上等于1kg质量的水，温度升高1℃所吸收的热量。‎ 28‎ 故答案为：①多；②质量与升高温度；1kg。‎ ‎9．（2018•呼和浩特）为了比较“水和食用油的吸热能力”，某同学选取相同质量的水和食用油各200g，用如图甲所示两组相同的器材进行了实验，水和食用油相同时间吸热相同。实验数据记录如下：‎ 物质 初始温度/℃‎ 加热时间/min 最后温度/℃‎ 水 ‎20‎ ‎6‎ ‎45‎ 食用油 ‎20‎ ‎6‎ ‎70‎ ‎（1）请在图乙所示的坐标图上，作出两组实验数据的“温度一时间”图象：‎ ‎（2）由实验数据分析可知，　 　的吸热能力强（选填“水”或“食用油”）；‎ ‎（3）若加热到相同的温度后停止加热，冷却相同时间后　 　的末温高（填“水”或“食用油”）。‎ ‎【答案】（1）如图；（2）水；（3）水。‎ ‎【解析】（1）根据表中数据，在坐标体系中找出对应的点，然后连接起来，如下所示（水的温度一时间”图象为黑色，食用油的为红色）：‎ ‎（2）由实验数据分析可知，加热相同时间，水升温慢，根据比较吸热能力的第2种方 28‎ 法，水的吸热能力强；（3）因水的吸热能力强，即水的比热容大，根据△t=，若加热到相同的温度后停止加热，冷却相同时间，放出的热量相同，根据△t=，水的温度降低的小，故水的末温高。‎ 故答案为：（1）如上；（2）水；（3）水。‎ ‎10．(2018·常德)在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，加热质量相同的水和煤油，使它们升高相同的温度。比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。‎ ‎（1）为了得到质量相同的水和煤油，在实验室里通常使用的测量工具是　 　。‎ ‎（2）在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热，要使水和煤油升高相同的温度，对　 　（“水”或“煤油”）加热的时间更长。‎ ‎（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随时间变化的图象，由图象可知，水的温度随时间变化的图象是　 　（选填“a”或“b”），煤油的比热容为　 　J/（kg•℃）[C水=4.2×103J/（kg•℃）]。‎ ‎（4）若电加热器上标有“220V，500W“，则一个电加热器正常工作10min。消耗电能　 　J。‎ ‎【答案】（1）天平；（2）水；（3）a；2.1×103；（4）3×105J。‎ ‎【解析】（1）为了得到质量相同的水和煤油，在实验室里通常使用的测量工具是天平。‎ ‎（2）根据比较吸热能力的第2种方法，因水的吸热能力强，即在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热，要使水和煤油升高相同的温度，对水加热的时间更长。‎ ‎（3）由（2）知，要使水和煤油升高相同的温度，对水加热的时间更长。故水的温度随时间变化的图象是a，由图知，水的加热时间是煤油的2倍，根据c=，在质量和升高温度相同的情况下，比热容与吸热多成正比，煤油的比热容为×4.2×103J/（kg•℃）=2.1×103J/（kg•℃）。‎ ‎（4）若电加热器上标有“220V，500W“，则一个电加热器正常工作10min。消耗电能：‎ 28‎ W=Pt=500W×10×60s=3×105J。‎ 答案为：（1）天平；（2）水；（3）a；2.1×103；（4）3×105J。‎ 28‎