溫度計、熔化和凝固.docVIP

溫度計、熔化和凝固主講：黃岡中學(xué)教師干海濤一周強化一、一周知識概述本周我們學(xué)習(xí)了一個新的物理量：溫度（t），以及溫度的單位、溫度的測量及測量工具。我們還學(xué)習(xí)了物質(zhì)會在固、液、氣三種狀態(tài)之間變化，特別是有一類固體物質(zhì)在熔化和凝固過程中溫度保持不變，由此我們將固體分為兩類：晶體和非晶體。二、重難點知識歸納及講解（一）溫度計1、溫度：為了客觀、準(zhǔn)確地描述物體的冷熱程度，在物理學(xué)中引入溫度這個概念，即物體的冷熱程度叫溫度。與測量者的主觀感覺無關(guān)。2、溫度計：（1）溫度計是用來準(zhǔn)確測量物體溫度的儀器，常用的液體溫度計其結(jié)構(gòu)是玻璃殼、玻璃泡、細管、刻度、液體等組成。（2）三種常見的溫度計實驗室溫度計，用作在實驗室測溫用，玻璃管里裝的是煤油（染成紅色），量程在20105之間，最小刻度為1。寒暑表，用作測氣溫，玻璃管里裝的是酒精（染成紅色），量程在2050之間，最小刻度為1。體溫計，用作測量體溫，玻璃管里所裝液體為水銀，量程為3542，最小刻度為0.1。（3）測溫原理實驗室常用的液體溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的原理制成的。溫度的變化與液柱高度的變化成正比，且溫度計玻璃管內(nèi)徑越細，相同的溫度變化，引起的液柱高度變化越大。3、溫標(biāo)溫標(biāo)是溫度的測量標(biāo)準(zhǔn)，常用的溫標(biāo)有兩種，即攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。（1）攝氏溫標(biāo)以冰水混合物的溫度作為0，把1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時沸水的溫度作為100，在 0和100之間劃分100個等分，每一等分為1。這樣確定的溫度單位叫攝氏度。（2）熱力學(xué)溫標(biāo)以宇宙中溫度的下限即絕對零度作為起點的溫度，單位是開爾文（K）。例1、請將實驗室常用溫度計與體溫計進行比較。精析：如圖，比較實驗室常用溫度計與體溫計，既要通過比較得出不同，也要知道相同點。它們的測溫原理都是利用液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的，但在結(jié)構(gòu)、用途、使用方法上都有各自的特點。答案：（1）相同點：原理相同；都使用攝氏溫度（2）不同點：量程不同：實驗室溫度計一般是20到110，體溫計是35到42。最小刻度不同：實驗室溫度計是1，體溫計是0.1。構(gòu)造不同：實驗室溫度計玻璃泡上部是均勻的細管，體溫計玻璃泡上方有一段非常細的縮口。使用方法不同：實驗室溫度計不能離開被測物體讀數(shù)，體溫計可以離開人體讀數(shù)；體溫計在使用前要用手拿著用力向下甩幾下，使已經(jīng)升上去的水銀再回到玻璃泡里，而實驗室溫度計（包括其他普通溫度計）則不能甩。例2、有一只刻度均勻，但實際測量不準(zhǔn)確的溫度計，把它放在冰水混合物中，示數(shù)是4；把它放在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸水中，示數(shù)是94；把它放在某液體中時，示數(shù)是22，則該液體的實際溫度是_，當(dāng)把該溫度計放入實際溫度為40的溫水中時，溫度計的示數(shù)為_。解析：根據(jù)攝氏溫度的規(guī)定，冰水混合物的溫度是0，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度為100，這支溫度計的示數(shù)從4上升到94，上升了90格，而實際溫度是從0上升到100，溫度改變了100，如圖所示，因此溫度計的每格表示的溫度變化是100/90=10/9，當(dāng)溫度計的示數(shù)為22時表示該液體的溫度是在0（溫度計上的4）以上224=18個格刻線處表示的溫度，即為t=20.例3、王偉同學(xué)用一支示數(shù)為35.2的體溫計，依次為甲、乙、丙三位身體不適的同學(xué)測體溫，因粗心，測量過程中，只用酒精作簡單的消毒，測得的結(jié)果分別是：38.5、38.5、39.5，根據(jù)測量結(jié)果判斷，一定處在發(fā)燒狀態(tài)的同學(xué)是（ ）A甲、乙、丙 B甲、乙C乙、丙 D甲、丙精析：體溫計的正確使用應(yīng)該是：使用之前觀察體溫計是否在最小刻度以下，或在正常體溫值以下，否則必須將體溫計的液體甩下去，王偉同學(xué)粗心，沒有做到先甩再用，這樣測出的結(jié)果就不準(zhǔn)確，只能根據(jù)測量的全過程來判斷：甲：38.5是準(zhǔn)確的，乙：38.5很可能出錯，丙：39.5因高于38.5，不受沒有甩過的影響，不能確定乙同學(xué)是否發(fā)燒。答案：D4、溫度計的正確使用（1）使用溫度計前觀察它的量程，選用適當(dāng)?shù)牧砍痰臏囟扔?。溫度計的量程是指它能測量的溫度范圍，若待測溫度高于它的最大刻度，液柱會將溫度計脹破，低于它的最小刻度，測不出溫度值。認清最小刻度值。溫度計的最小刻度反映了溫度計的準(zhǔn)確程度。（2）使用注意事項溫度計的玻璃泡要全部浸入被測液體中，不要碰到容器底和容器壁。待溫度計內(nèi)液柱穩(wěn)定時再讀數(shù)。讀數(shù)時玻璃泡要繼續(xù)留在被測液體中（除體溫計外）。讀數(shù)時，視線、液柱的液面、刻度線三者要在同一平面內(nèi)。除體溫計外其他液體溫度計不能甩。例4、某實驗室工作人員為研究某種溶液的化學(xué)性質(zhì)，需測量這杯液體的溫度，在圖a、b、c中測量方法，哪個正確？哪個錯誤？錯在哪里？精析：掌握實驗室溫度計正確的使用方法及注意事項是解答此類問題的鑰匙。答案：圖a中C正確，A的玻璃泡觸到容器壁，B的玻璃泡未能全部浸入液體中，因此A、B錯，圖b中A把溫度計從液體中拿出來讀數(shù)了，A錯，B對。圖c中，A、C視線均未與液面、刻度線相平，A、C錯，B對。（二）熔化和凝固1、晶體和非晶體在熔化（或凝固）過程中的異同相同點：在熔化過程中都需要吸熱，在凝固過程中都要放熱。不同點：（1）晶體有熔點（凝固點），非晶體沒有。（2）晶體在熔化（凝固）過程中，要繼續(xù)吸熱（放熱），但溫度保持熔點（凝固點）不變。而非晶體在熔化（凝固）過程中，溫度不斷升高（降低）。（3）熔化（凝固）圖象不同。2、晶體熔化（凝固）的條件（1）溫度必須達到熔點（凝固點）。（2）晶體達到熔點（凝固點）后繼續(xù)吸熱（放熱）是其熔化（凝固）的充分條件。3、晶體物質(zhì)狀態(tài)與溫度的關(guān)系（1）處于熔點或凝固點的晶體可能處于三種狀態(tài)：固態(tài)或液態(tài)或固液共存的狀態(tài)。（2）處于固態(tài)的晶體，其溫度可能小于熔點，也可能等于熔點。（3）處于液態(tài)的晶體物質(zhì)，其溫度有可能大于凝固點，也可能等于凝固點。（4）處于固液共存狀態(tài)的晶體，其溫度只能是等于熔點（凝固點）。例5、無論氣溫怎樣，冰水混合物的溫度一定是0，為什么？精析：處于固液共存狀態(tài)的晶體，其溫度只能是等于熔點（凝固點），冰是晶體，所以冰水混合物的溫度一定是0答案：冰水混合說明正處于因液共存狀態(tài)，有三種可能：（1）若氣溫高于0，說明冰正在熔化，熔化時溫度保持0不變，其溫度肯定為0；（2）若氣溫低于0，說明水正在凝固，水凝固時溫度保持0不變，其溫度也一定為0；（3）若氣溫正好為0，說明冰水混合物中冰、水比例保持不變，即不凝固，也不熔化，其溫度當(dāng)然為0，因此不管外界氣溫怎樣，冰水混合物的溫度一定為0。例6、黑龍江省北部漠河鎮(zhèn)冬季氣溫最低達到52.3，在這樣冷的地區(qū)測氣溫，是選用水銀溫度計還是酒精溫度計？為什么？精析：作為液體測溫物質(zhì)的要求之一即是要求測溫物質(zhì)保持在液體狀態(tài)，才能使利用液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的溫度計正常使用。所以要求被測溫度在高于測溫物質(zhì)的凝固點、低于沸點的這一溫度范圍內(nèi)。答案：不同液體凝固點不同，從熔點表中查出固態(tài)水銀的熔點是39，固態(tài)酒精熔點是117，由此可見：在52.3的情況下，酒精是液態(tài)，而水銀是固態(tài)，所以就選用酒精溫度計。- 返回 - 1024*768 IE CopyrightWWW. 在線測試考試說明：測試時間限制僅針對A卷 A卷開始測試窗體頂端一、選擇題1、0的水與0的冰比較（ ）A的水比0的冰更冷 B的冰比0的水更冷C0的冰與0的水同樣冷D無法比較2、到南極進行科學(xué)考察時，為測定極地氣溫，應(yīng)攜帶的溫度計的量程為（ ）A0105B3542C20100 D150503、給體溫計消毒，應(yīng)（ ）A用開水煮B用酒精燈加熱C用自來水沖洗D用醫(yī)用酒精擦4某容器中裝有冰水混合物，當(dāng)給容器加熱時，下列說法中正確的是（）A冰的溫度不變，水的溫度升高B水的溫度不變，冰的溫度升高C冰逐漸減少，水逐漸增多，冰水混合物仍為0D冰和水的溫度都升高5關(guān)于熔化和凝固，下列說法中正確的是（）A所有的固體都要達到一定的溫度才開始熔化B非晶體在凝固時吸收熱量，溫度不斷上升C晶體在熔化時吸收熱量，但溫度不變D所有的液體在凝固過程中，不斷放熱，溫度降低6將質(zhì)量為10g、溫度為0的冰和質(zhì)量為1000g、溫度為0的水，在0的氣溫下放入同一個容器中，下列說法中正確的是（）A冰將全部熔化成水B水將增多、冰將減少C冰將增多、水將減少D冰和水都保持不變7下圖中，表示晶體凝固時溫度隨時間變化關(guān)系的是（）A BCD8夏天從冰柜中取出甲、乙兩杯水，甲杯中結(jié)有較多的冰，乙杯中結(jié)的冰較少，將甲杯放在陽光下，乙杯放在陰涼處，過了一會兒，兩杯中的冰都未完全熔化，下列說法中正確的是（）A甲杯中水的溫度比乙杯中水的溫度高B乙杯中水的溫度比甲杯中水的溫度高C甲、乙兩杯中水的溫度相同D沒有用溫度計測量，無法比較 窗體底端B卷二、填空題 9熔化是指物質(zhì)從_態(tài)變成_態(tài)的過程，凝固是指物質(zhì)從_態(tài)變成_的過程10晶體在熔化過程中，盡管不斷吸熱，溫度_，這個溫度叫晶體的_；非晶體在熔化過程中不斷吸熱，溫度_在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點是_11冰在熔化過程中雖然溫度不變，但是必須_，熔化過程才能完成，這表明冰在熔化過程中要_水在凝固成冰的過程中要_，但是溫度不變非晶體在熔化和凝固的過程中也要吸熱或放熱，但是溫度_12在0的氣溫下，將一塊正在熔化的冰拿到0的房間里，冰將_，原因是_13我國北方地區(qū)的最低氣溫能達到-50以下，在這些地區(qū)用水銀做測溫液體的溫度計_測量氣溫（填“能”或“不能”）140的水和0的冰用手摸起來感覺冰更涼一些，這是因為_15金屬錫的熔點是232，當(dāng)它的溫度是230時，它處于_態(tài)，當(dāng)它的溫度是235時，它處于_態(tài)，當(dāng)它的溫度是232時，它處于_態(tài)16下圖是某種物質(zhì)熔化時的溫度隨時間變化的圖象，由圖可看出這種物質(zhì)的熔點是_，這種物質(zhì)從開始熔化到全部熔化所用的時間是_1固液液固態(tài)2保持不變?nèi)埸c逐漸升高03不斷吸熱吸熱放熱逐漸變化4保持不變；冰和房間的溫度相同不吸熱也不放熱5不能6冰熔化時要吸熱7固液固、液共存8807min中考解析1、中考要求知道溫度是表示物體的冷熱程度的物理量，知道攝氏溫度的確定方法，正確使用溫度計是中考熱門考點。熔化和凝固是熱學(xué)部分考查的重點，根據(jù)圖象說明熔化、凝固過程及特點是中考熱點。2、中考新題例說例1、六月中旬，“非典”得到了有效的控制，但人們對其防范措施沒有減弱。一天，小明早上照例測量體溫后，用力甩了體溫計，隨即將體溫計放到窗臺上，上學(xué)去了。晚上回家發(fā)現(xiàn)體溫計的示數(shù)為_（如圖所示）。他以此判斷今天的最高氣溫應(yīng)_（填“ ”“”“=”）這個示數(shù)，其理由是_。解析：由于體溫計結(jié)構(gòu)上存在著一個縮口，所以用前要甩，并且由于液柱不能返回到玻璃泡中，故體溫計顯示的是最高溫度。答案：35；=；體溫計有小縮口，溫度上升時，水銀柱上升，溫度下降時，水銀柱不下降。例2、上物理課復(fù)習(xí)時，老師寫下一副熱學(xué)對聯(lián)，上聯(lián)是“杯中冰水，水結(jié)冰冰溫未降”；下聯(lián)是“盤內(nèi)水冰，冰化水水溫不升”。對聯(lián)中包含的物態(tài)變化是_和_，反應(yīng)一個共性是_。解析：這幅對聯(lián)反映了物態(tài)變化及其現(xiàn)象。上聯(lián)中“水結(jié)冰”是凝固現(xiàn)象，下聯(lián)中“冰化水”是熔化現(xiàn)象。由于冰是晶體，在熔化和凝固過程中，溫度保持不變。答案：凝固；熔化；溫度不變（或晶體物質(zhì)在熔化或凝固過程中溫度保持不變）。 課外拓展例、關(guān)于圖所示圖線EFGH表示的意義，下列說法中正確的是（ ）A、表示晶體凝固，F(xiàn)G表示吸熱溫度不變B、表示晶體凝固，F(xiàn)G表示放熱溫度不變C、表示非晶體凝固，F(xiàn)G表示放熱溫度下降D、表示非晶體凝固，F(xiàn)G表示放熱溫度不變精析：以海波的熔化和凝固圖象為例，如圖所示，通過圖象要弄清以下幾點：（1）圖象上各線段所代表的物理意義。AB線段代表晶體處于固態(tài)吸熱升溫的階段，BC段代表晶體處于固液混合狀態(tài)，雖吸熱，但溫度保持不變，即熔化階段。CD段代表晶體處于液態(tài)吸熱升溫的階段。DE段代表晶體處于液態(tài)放熱降溫的線段，EF線段代表晶體處于固液混合狀態(tài)，雖放熱，但溫度不變，即凝固過程。FG段代表晶體處于固態(tài)放熱降溫階段。（2）加熱或放熱到某一時刻，物質(zhì)所處的狀態(tài)和溫度。如：加熱到6min時，在橫軸上找到表示6min的點，作過這個點的垂線交圖象上AB線段于H點，可知此時海波處于固態(tài)，從交點H再作縱軸的垂線，交縱軸于溫度是40的點，可知此時海波的溫度是40。（3）從圖象上判定晶體的熔點