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2023
学年
年级
物理
上册
第三
物态
变化
单元
提高
解析
新版
人教版
第三章:物态变化
对本章知识点进行提炼、总结和详解
1.温度:温度是用来表示物体冷热程度的物理量。我们常说热的物体温度高,冷的物体温度低,如果两个物体冷热程度一样,它们的温度相同。
2.摄氏温度:用“℃”表示,读作**摄氏度。在一个标准大气压下,冰水混合物的规定为0℃,沸腾的水的温度规定为100℃,然后把0℃和100℃之间分成100等份,每一等份代表1℃。0℃以下读作负**摄氏度或零下**摄氏度(如-10℃,读作负10摄氏度或零下10摄氏度)。
3.温度计:温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的。温度计的构成:玻璃泡、玻璃管、水银和刻度。常见温度计如图(1)所示。
图(1)常见温度计
4.温度计的使用方法(如图(2)所示)
图(2)温度计的使用
(1)使用前:观察它的量程、分度值(每个最小刻度表示多少温度)(图(2)中温度计的量程为50℃,分度值为0.2℃),估测是否适合测量待测物体的温度,待测温度不能超过温度计的量程(否则会损坏温度计);并看清温度计的分度值,以便准确读数。
(2)测量时:如图(3)甲所示,温度计的玻璃泡应全部浸入被测液体中,不能紧靠容器壁和容器底部;温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平,并估测到最小刻度的下一位。
(3)读数:图(3)中温度计读数为:16.0℃。
图(3)温度测量要点
5.体温计:如图(4)所示,体温计是专门用来测量人体体温的,测量范围:35℃~42℃;分度值为0.1℃,体温计读数时可以离开人体。
图(4)体温计
6.物态变化:物质在固态、液态和气态三种状态之间的变化叫物态变化。固态、液态、气态在一定条件下可以相互转化。物质以什么状态存在,跟物体的温度有关。
7.物态变化伴随能量变化:物态变化时伴随热量的传递,其变化规律如图所示。
8.熔化:(1)物质从固态变为液态的过程叫熔化;晶体熔化时的温度叫熔点。(2)熔化过程的特点:物质熔化时要吸收热量;对晶体来说,熔化时固、液共存,物质温度不变。(3)晶体熔化的条件:1)温度达到熔点,2)继续吸热。
9.凝固:(1)物质从液态变为固态的过程叫凝固,熔化和凝固是可逆的两个物态变化过程。(2)凝固过程的特点:固、液共存,物质凝固时要放出热量,温度不变。(3)凝固点:晶体凝固时的温度叫凝固点,同种物质的熔点、凝固点相同。(4)凝固的条件:1)达到凝固点,2)继续放热。
10.晶体和非晶体:固体可分为晶体和非晶体。(1)晶体:熔化时有固定熔点的物质;非晶体:熔化时没有固定熔点的物质。(2)晶体和非晶体的根本区别是:晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热),非晶体没有熔点(熔化时温度升高,继续吸热)。
11.气化:物质从液态变为气态的过程叫汽化;汽化有两种形式,分别是沸腾和蒸发。
(1)蒸发在任何温度下都可以发生,是指在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
蒸发的快慢与液体温度(温度越高蒸发越快-夏天洒在房间的水比冬天干的快;在太阳下晾晒衣服干的快等)、液体表面积的大小(表面积越大,蒸发越快-凉衣服时要把衣服撑开、把地下积水扫开等)和液体表面空气流动的快慢(空气流动越快,蒸发越快,如凉衣服要凉在通风处)有关。
(2)沸腾:在一定温度下,在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
1)沸点:液体沸腾时的温度叫沸点,不同液体的沸点一般不同;液体的沸点与压强有关,压强越大沸点越高(高压锅煮饭)。
2)液体沸腾的条件:温度达到沸点,还要继续吸热。
(3)沸腾和蒸发的区别与联系:第一、它们都是汽化现象,都吸收热量;第二、沸腾只在沸点时才进行,蒸发在任何温度下都能进行;第三、沸腾在液体内、外同时发生,蒸发只在液体表面进行;第四、沸腾比蒸发剧烈。
(4)蒸发可致冷:夏天在房间洒水降温,人出汗降温,发烧时在皮肤上涂酒精降温。不同物体蒸发快慢不同。
(5)汽化时能量的传递:汽化时要吸热。
12.液化:物质从气态变为液态的过程叫液化。汽化和液化是互为可逆的过程。
液化的方法:(1)降低温度;(2)压缩体积(增大压强,提高沸点)如:氢的储存和运输、液化气。
液化时能量的传递:物质液化时要放热。
13.升华:物质从固态直接变成气态的过程叫升华。
升华时能量的传递:物质升华时要吸热。如:①干冰可用来冷藏物品(干冰是固态二氧化碳,升华成气态时,吸收大量的热)。
常见升华现象:①加热碘,可以看到有紫红色的碘蒸气出现。②衣柜中防虫用的樟脑片,会慢慢变小,最后不见了。③冬天,湿衣服放在户外会结冰,但最后也会晾干(冰升华成水蒸气)。④白炽灯用久了,灯内的钨丝比新的细(钨丝升华成钨蒸气,体积减小)。⑤用干冰制舞台上的雾、用干冰制雨。
14.凝华:物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。
凝华时能量的传递:物质凝华时要放热。
常见凝华现象:①霜和雪的形成(水蒸气遇冷凝华而成);②冬天看到树上的“雾凇”;③冬天,外界温度极低,窗户内侧可看见“冰花”(室内水蒸气凝华)。
对本章常考热点、考查方式和考题类型进行剖析
1.温度
温度是第四章物态变化中的主要知识点,也是学生第一次真正接触温度的概念。虽然在生活中对温度已经有了初步的认识,但物体温度的含义,温度的物理意义,温度如何测量以及温度计的工作原理和特点,对初学者来说都是新内容。
中考中,有关温度的考题较少,常见的是生活中物体温度的估测。主要考查温度计的读数和工作原理,试卷中也很少出现单独把温度作为一个试题,但温度作为学习热学的重要物理量也是一个主要的知识点;纵观历年考试,主要题型是选择题和填空题;选择题考查温度计的使用方法的较多,填空题考查温度计读数的较多。
另外,对物体温度的估测也是常考热点。常见的有人的正常体温、当地季节温度、洗澡水舒适温度等。
典例一:(2023年·贵港)亲爱的同学们,经过两年的初中物理学习,相信聪明的你一定学到了很多物理知识。下列数据最接近实际的是( )。
A.人的正常体温约为39℃ B.初中物理课本的长度约为27cm
C.对人体的安全电压不高于220V D.一位中学生的质量约为40g
【答案】B。
【解析】A.人的正常体温约为37℃,故A不符合题意;
B.初中物理课本的长度约27cm,故B符合题意;
C.对人体的安全电压是不高于36V,故C不符合题意;
D.一位中学生的质量约为50kg,故D不符合题意。故应选B。
典例二:(2023年·岳阳)下列测量仪器使用方法正确的是( )。
A B C D
A.用刻度尺测量物块的长度 B.用温度计测水的温度
C.用天平测物体的质量 D.读取液体体积
【解析】(1)在使用刻度尺测量物体的长度时,刻度尺要正确放置:刻度尺边缘对齐被测对象,必须放正重合,不能歪斜;尺的刻面必须紧贴被测对象,不能“悬空”;确定刻度尺的分度值,由图可知物体的端点与刻度尺的零刻度线对齐,物体另一端点所对应刻度尺的示数是物体的长度;(2)在使用温度计测量液体温度之前,要明确温度计的量程、分度值和零刻度线的位置,被测温度不能超过温度计的量程;正确的使用方法是:①温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;②温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;③读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中的液柱上表面相平;(3)用镊子夹取砝码;(4)量筒读数时视线与凹液面相平。
【解答】A、图中所示刻度尺没有放正,故A错误;
B、图中温度计玻璃泡全部浸入被测液体中,没有碰到容器底或容器壁使用方法正确,故B正确;
C、用镊子夹取砝码,用手会腐蚀砝码,故C错误;
D、量筒读数时视线与凹液面相平,故D错误。
故选B。
2.熔化与凝固
物态变化包括熔化与凝固、汽化与液化、升华与凝华,物态变化在中考试卷中占据一定的比例,是中考物理试卷中的必考题;当然,熔化与凝固也是经常考查的内容。
对物态变化的考查基于对基础知识的理解、常见物态现象分析和生活中物态变化的解释的考查。此部分考题平均分值在3~4分左右,常考题型有选择题(一个考题,分值以2分居多)、填空题(一个考题,分值以2~3分居多)、实验探究题(一个考题,分值一般为3~6分),也曾出现过简答或对物态变化现象的解释等题型,其中实验探究题分值稍高。冰的熔化过程实验是实验探究题的常考内容。
物态变化也会延续以前的考查方式和规律,不会有很大变化。考查思路主要分为三个方面:(1)判断物态变化的类型;(2)物态变化中的吸放热;(3)图像分析。
物态变化和生产、生活密切相关,地球上大量能源来自太阳,春、夏、秋、冬四季的变化就是物态变化的体现。人类的衣、食、住、行都与物态变化有着密不可分的关系。所以要特别注重将所学知识用于分析解决简单的实际问题。
典例三:(2023年·哈尔滨)下面对哈尔滨美景描述中,属于熔化现象的是( )。
A.初春,太阳岛上冰雪变成涓涓水流;
B.盛夏,防洪纪念塔广场花朵上滚动着晶莹的露珠;
C.深秋,中央大街的树上挂着洁白的雾淞;
D.隆冬,松花江水变成剔透的冰
【解析】A.初春,太阳岛上冰雪变成涓涓水流;属于固态变为液态,是熔化现象,故A符合题意。
B.盛夏,防洪纪念塔广场花朵上滚动着晶莹的露珠;是空气中的水蒸气遇冷变为小水滴形成的,故属于液化现象,B不符合题意。
C.深秋,中央大街的树上挂着洁白的雾淞;雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝结成小冰晶形成的,故属于凝华现象,C不符合题意。
D.隆冬,松花江水变成剔透的冰;是水变成固态的冰,是凝固现象,故D不符题意。
正确答案是A。
典例四:(2023年·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。
(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”)。
【解析】此题主要是知道物质熔化时温度不变的是晶体、热值等,属于基础知识。(1)凝固是物质从液态变成固态,晶体有固定的熔点,在熔化过程中温度不变;(2)由图分析可得物质所处的状态;(3)晶体有固定的熔点,据此由图可得熔点;(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;(5)密度、比热容、热值是物质的某种特性,与物质的种类和状态有关,同种物质的密度、比热容、热值一般不变。
【解答】(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。
3.汽化与液化
物态变化包括熔化与凝固、汽化与液化、升华与凝华,物态变化在中考试卷中占据一定的比例,是中考物理试卷中的必考题;当然,汽化与液化与其他物态变化一样属于常考