資源簡介

第三章 物態變化
第1節 溫度
【基礎性作業】
1.小明在用溫度計測量燒杯中液體溫度時讀取了四次數據，讀數時溫度計的位置如圖甲所示，其中正確的是______。如圖乙所示是用溫度計測得的冰的溫度，那么冰的溫度是______。
2.用兩支準確完好的體溫計同時測同一病人的體溫，一支讀數為38 ℃，另一支讀數為39.2 ℃，已知有一支是準確的，則該病人的體溫應是______℃，造成兩支體溫計讀數不同的原因是____________。
3.下列溫度數據與事實相符的是（ ）
A．使人體感覺舒適的環境溫度約23 ℃
B．洗澡水的適宜溫度約為50 ℃
C．冬天，連云港市平均氣溫約為22 ℃
D．人體的正常體溫是38 ℃
【探究性作業】
4.查閱資料：進一步探索溫度的變化對人類生活的影響，例如，溫室效應、熱島效應。在物理知識講座中說說你的見解。
【參考答案】
1.D；－12 ℃
【設計意圖】考查溫度計的使用和讀數方法，會使用物理測量工具。
2.38；另一支溫度計沒有向下甩
【設計意圖】考查使用體溫計時的注意事項，感受物理與生活的聯系。
3.A
【設計意圖】考查溫度的估算，了解生活中常見的溫度，形成初步的物質觀念。
4.示例：溫室效應是一種自然現象，指的是大氣層通過吸收并重新輻射地球表面發出的長波紅外輻射，從而使地球表面溫度得以維持在適宜生命生存的水平之上。溫室效應對人類生活產生了廣泛且深遠的影響，全球氣候變暖、極地冰川熔化海平面上升、極端天氣增多。溫室效應作為地球生命賴以生存的重要自然過程，其人為加劇帶來的影響對全球生態環境和人類社會構成了重大挑戰，需要國際社會共同努力，通過減排溫室氣體、適應氣候變化和推動可持續發展來應對。
【設計意圖】深化理解溫度概念及其影響，通過跨學科的知識探索，提升學生的科學素養，提高學生信息處理能力、探究精神以及口頭表達能力，實現知識傳授與能力培養的有機結合。
第2節 熔化和凝固
【基礎性作業】
1.我國古代科技著作《天工開物》中，對錢的鑄造有“一罐約載銅、鉛十斤，銅先入化，然后投鉛，洪滬扇合，傾入模內”的記載，其中“銅先入化”描述的物態變化是______，“傾入模內”后將發生凝固，此過程中銅水的溫度______（選填“升高”“降低”或“不變”）。
2.把兩杯濃度不同的鹽水放入冰箱冷凍室里，當杯內的鹽水中出現冰塊時測量它們的溫度，溫度計的示數如圖所示，從實驗現象可知，鹽水的濃度越高，其凝固點越______。
3.如圖所示，豆腐滑嫩爽口，“凍豆腐”松軟鮮香。“凍豆腐”解凍后，會發現其內部有許多小孔，請試著解釋小孔的成因。
4.如圖是小明同學探究某晶體熔化時溫度隨時間變化的圖像，根據圖像可知該晶體的熔點是______℃，熔化所需要時間為______min，它在熔化過程中需要______（選填“吸收”或“放出”）熱量。
【拓展性作業】
5.查閱資料：了解“造雪機”的工作過程及原理，并提煉出相關的物態變化知識。
【參考答案】
1.熔化；不變
【設計意圖】考查熔化現象，及溫度變化特點。了解我國古代的科技應用，增強文化自信，在真實情境中提煉出相關物理知識。
2.低
【設計意圖】復習溫度計的讀數，并能在解釋現象和解決實際問題時引用作為證據，培養學生科學使用證據的意識。
3.豆腐內部的水凝固成冰體積膨脹，冰熔化成水后豆腐內就會留下小孔。
【設計意圖】考查物態變化的過程，用物理知識解釋生活現象，從物理走向社會。
4.80；20；吸收
【設計意圖】考查學生識圖能力，晶體熔化過程持續吸熱但溫度保持不變，該溫度就是晶體的熔點。考查學生依據數據進行分析的能力，培養學生的科學思維。
5.提示：用高壓空氣將水流分割成微小的粒子并噴入寒冷的外部空氣中，遇冷后這些水滴凝結成冰晶，形成雪花。這里水發生的主要物態變化是凝固。
【設計意圖】查閱資料是學生課堂學習的延續，考查學生查閱資料、分析資料的能力。
第3節 汽化和液化
【基礎性作業】
1.火箭發射前，發射臺下的水池內需注入大量的水。點火升空時，發射臺周圍出現大量的“白氣”，“白氣”是水蒸氣______（填物態變化名稱）形成的，該過程需要______（選填“吸收”或“放出”）熱量。火箭中的燃料和氧化劑是液態的，它們是通過降低溫度和______的方法液化的。
2.“燉湯”因味道好而深受茂名人喜愛。“燉湯”就是把湯料和水置于燉盅內，燉盅則浸在大煲的水中，并用蒸架把盅與煲底隔離，如圖。在大煲內的水沸騰的過程中，煲蓋與煲的縫隙間冒出大量的“白氣”，這是先______后______現象（填物態變化），若湯的沸點與水的沸點相同，則盅內的湯______（填“會”或“不會”）沸騰。
3.電吹風吹出的熱風能使頭發上的水分很快蒸發掉，請你試著解釋原因。
【拓展性作業】
4.關注生活中哪些現象是加快蒸發的應用，哪些現象是減慢蒸發的應用，并進行解釋。
【參考答案】
1.液化；放出；壓縮體積
【設計意圖】考查液化放熱的知識及液化的方式。學以致用，運用所學解釋生活現象。
2.汽化；液化；不會
【設計意圖】考查沸騰的條件，結合真實情境運用知識解釋現象。
3.電吹風吹出的熱風，能加快液體表面上方空氣的流動速度、提高液體的溫度，從而加快水分的蒸發。
【設計意圖】考查影響蒸發快慢的因素，會運用所學知識解釋生活中的現象。
4.提示：用塑料袋包裝好青菜是通過減小其表面空氣流動的速度來減少水分蒸發的。
【設計意圖】通過解決真實情境中的問題，學生能夠將抽象的理論知識轉化為具體的實踐活動，鍛煉其創新思維。
第4節 升華和凝華
【基礎性作業】
1.下列生活現象中，屬于升華現象的是（ ）
A.冬天，室外冰凍的衣服變干了
B.夏天，灑在室內的地上的水變干了
C.初春的早上，瓦片上出現的霜
D.深秋的夜晚，空氣中出現的霧
2.日光燈管用久后，兩端會變黑，這是燈絲鎢發生了（ ）
A.升華的結果 B.先升華后凝華的結果
C.凝華的結果 D.先凝華后升華的結果
3.下列現象中，屬于凝華的是（ ）
A.冬天人在室外呼出的“白氣”
B.放在敞開的窗邊的水，過一段時間會變少
C.放在衣櫥里的樟腦丸慢慢變小，最后消失
D.寒冷的冬天窗戶玻璃上出現的窗花
4.北方的冬季，窗玻璃的______（選填“外”或“內”）側常常出現一層美麗的冰花；如圖所示，在溫度極低的室外潑灑出去的較高溫度的水，部分水滴首先______成為水蒸氣，細小水蒸氣再______成冰晶或者液化成小水滴，就出現了圖中的壯觀場景。
【探究性作業】
5.凍干食品是真空冷凍干燥食品的簡稱，也稱FD食品。制作時首先將食品中的水分速凍成冰，然后用高溫加熱使之直接變為水蒸氣，食物因此而脫水干燥。需要食用時，只需重新加水，食物就會恢復原來的面貌，色、香、味、形不變。
請你查閱相關資料，了解凍干食品的制作過程，并分析其中的物態變化知識，及舉例生活中與之相似的應用。
【參考答案】
1.A
【設計意圖】考查物態變化的區別與聯系，結合生活事例進一步了解升華是直接由固態到氣態的過程，促進學生加強物理與生活的應用和聯系。
2.B
【設計意圖】通過解釋日光燈管變黑的原因，進一步分析燈絲鎢受熱后，先升華變成鎢蒸汽，再遇冷后凝華為固體鎢，附著在燈泡內壁上。以日光燈為載體考查了升華和凝華的物態變化過程，辨析了吸、放熱過程。
3.D
【設計意圖】考查生活中的物態變化，結合生活實例進一步了解凝華是由氣態直接變為固態的過程，促進學生加強凝華知識與生活的應用和聯系。
4.內；汽化；凝華
【設計意圖】考查的是生活中的物態變化現象，我們要能夠分析出生活中的物態變化究竟是哪一種，以及明確發生凝華的位置。窗戶上的冰花是由室內的水蒸氣遇冷直接凝華成的，所以冰花附著在玻璃內側。“潑水成冰”，要確定具體發生的物態變化，需要先明確初始狀態及最終狀態，再進行物態變化的辨別。
5.提示：在制作凍干食品的過程中，“水分速凍成冰”，這個過程是凝固放熱；“用高溫加熱使之直接變為水蒸氣”，這個過程是升華吸熱。
人們為了達到白霧舞臺效果，利用干冰升華吸收大量的熱，使四周溫度降低，空氣中的水蒸氣遇冷液化形成霧。
【設計意圖】旨在加強物態變化與生活的聯系，讓學生用所學的物態變化知識解釋生活現象，加強物理跟生活的聯系。這不僅體現了學以致用的理念，還促進了學生科學思維的發展。
第5節 跨學科實踐：探索廚房中的物態變化問題
【基礎性作業】
1.小明在家煮餃子時發現，剛包好的餃子放在開水中后，餃子剛開始是沉在水底的，過了一會兒，餃子鼓起來后就漂在水面上了，則餃子在開水中鼓起的過程中發生的物態變化是( )
A．升華 B.凝華 C.汽化 D.液化
2.小華發現用植物油煎熟的餃子比用水煮熟的餃子的皮干，造成這一現象的主要原因是（ ）
A.因為植物油的密度比水小
B.因為水的比熱容比植物油大
C.因為煎餃子用的植物油的質量比煮餃子用的水的質量小
D.因為植物油的沸點比水的沸點高，用植物油煎餃子時餃子皮中的水分汽化更快
【拓展性作業】
3.在家長的幫助下，嘗試煮雞蛋、煎荷包蛋、蒸雞蛋羹，記錄三種雞蛋做法中有哪些物態變化，并描述三種做法的雞蛋的口感有哪些特點。然后，制作一個“雞蛋不同烹飪方法攻略”，在合適機會與同學們分享自己用雞蛋做菜的心得體會。
【參考答案】
1.C
【設計意圖】考查學生對于物態變化的理解。通過對煮餃子中的物理現象分析，引導學生將所學物理知識應用到生活中去，體現物理的實用性。
2.D
【設計意圖】通過植物油煎熟的餃子和水煮熟的餃子做對比，聯系密度、比熱容、質量、沸點等知識，考查學生綜合運用知識的能力。
3.提示：如果家中用燃氣灶做菜，同學要在家長的監護下實踐，并注意用火安全和節能減排。
【設計意圖】通過拓展作業，提高學生獨立生活的能力，啟發學生對比煮餃子和煮雞蛋，煎餃子和煎荷包蛋，蒸餃子和蒸雞蛋羹的相同點和不同點，鞏固和深化所學的物態變化知識，提升學生對生活和物理的理解。
單元作業設計
【基礎性作業】
1.如圖所示的溫度計，關于它的說法正確的是（ ）
A．該溫度計是根據固體熱脹冷縮的原理制成的
B．若該溫度計的內徑變細，其刻度間距將變大
C．該溫度計的量程是20～100 ℃
D．在使用該溫度計測量物體溫度時，可以離開被測物體讀數
2.下列對春、夏、秋、冬四季的描述中，涉及的物態變化過程需要吸收熱量的是（ ）
A．初春融雪成水 B．盛夏凝氣成露
C．深秋凝氣成霜 D．寒冬灑水成冰
3.一場速滑賽結束后，運動員穿戴的冰刀鞋使賽道冰面上出現了凹凸不平的劃痕，為迎接下一場比賽，工作人員需要通過澆水并噴灑干冰對冰面破損處進行修復。請用物態變化的知識說明澆水并噴灑干冰能快速修復冰面的原因。
【拓展性作業】
4.用小瓶和吸管自制液體溫度計，并進行測溫實驗。在制作過程中，要在小瓶里裝______（選填“一些”或“滿”）帶顏色的水。給小瓶配一個橡皮塞，橡皮塞上插進一根透明吸管，用橡皮塞塞住瓶口，如圖所示。將小瓶放入熱水中，觀察到吸管中液柱的高度會______，該溫度計是利用液體______的性質工作的。
5.冬天家人團聚時，愛吃上一頓火鍋，光滑細嫩的凍豆腐是涮火鍋的必備食材，它經冷凍再解凍以后，會出現許多小孔，小孔產生的原因是豆腐里的水_______（選填“先凝固后汽化”“先汽化后凝華”或“先凝固后熔化”）而形成的。此時，小明發現火鍋店的窗戶玻璃上有一層薄薄的小水珠，這是水蒸氣_______（填物態變化名稱）而成。
6.早在兩千多年前，我國古代的鐵匠們就掌握了先進的鑄劍技術。如圖所示，是為了增加鐵劍表面的堅硬程度而進行的一道“淬火”工序。將燒紅的鐵劍置入水中時，鐵劍瞬間冷卻，同時可觀察到部分水沸騰且伴隨一團團“白氣”，請你用所學的物理知識解釋水沸騰及“白氣”產生的原因。
7.“賞中華詩詞、尋文化基因、品生活之美”。對下列詩文中涉及的熱現象進行解釋，其中正確的是（ ）
A．“千里冰封，萬里雪飄”中雪的形成占主導地位的是凝華現象
B．“月落烏啼霜滿天，江楓漁火對愁眠”中霜的形成是凝固現象
C．“青青園中葵，朝露待日睎”中露在日出后逐漸消失是升華現象
D．“騰蛇乘霧，終為土灰”中霧的形成是汽化現象
8.（1）“冰火花”是一種新型的液體降溫材料，把它噴在人的皮膚上，會迅速凝成9 ℃的固態凝膠，幾秒后又消失不見了，皮膚上也不會產生濕黏的感覺，使人感到涼爽，凝膠消失的過程屬于______現象。炎熱的夏天，在地面上灑水降溫是利用水______吸收熱量。（均填物態變化名稱）
（2）科學家研發的“激光橡皮”，用激光照射紙張上的字，黑色炭粉直接________為高溫碳蒸氣，字跡消失；而用“相變材料”制成的“自動調溫”衣服，當天氣________（選填“炎熱”或“寒冷”）時，相變材料會熔化，________熱量，衣服穿在身上也就不感覺熱了。
9.物理興趣小組的同學根據伽利略溫度計的原理自制了一個簡易溫度計，A為一塑料瓶，B為吸管，通過軟木塞與A相連，管下端插入水槽中，使管內外水面有一高度差h，在不同溫度下水柱高度h也不同，則：
（1）這個自制溫度計的工作原理是利用了瓶內氣體的熱脹冷縮，還是管內外水的熱脹冷縮呢？
（2）當氣溫升高，則水柱的高度h是否會變化？如果變化，怎么變？該溫度計能用來測哈爾濱冬天的極低天氣溫度嗎？
【探究性作業】
10.在探究影響液體蒸發快慢的因素時，小華猜想液體蒸發快慢可能與液體溫度的高低、液體表面空氣流動快慢、液體表面積大小有關。為了驗證以上猜想，小華在相同的四塊玻璃板上各滴一滴質量相同的水，進行如圖所示的實驗探究：
（1）為了比較蒸發快慢，小華將質量相同的水滴在玻璃板上，測出水蒸發完所用的時間，時間越短表示蒸發越______（選填“快”或“慢”）。
（2）通過A、C兩圖的對比，可以得出水蒸發快慢與液體的______有關。
（3）通過A、D兩圖的對比，可以探究水蒸發快慢與水表面的空氣流速是否有關，實驗中如果利用電吹風來改變空氣流速，______（選填“應該”或“不應該”）使用熱風。
（4）通過______兩圖的對比，可以得出水蒸發快慢與液體表面積大小有關。
（5）某同學猜想“水蒸發快慢還可能與水多少有關”，于是進行了如下探究：在相同環境下的兩塊相同的玻璃板上分別滴上一滴和兩滴水，如圖甲、乙所示，結果發現甲圖中水先蒸發完，于是得出結論：水蒸發快慢與水的多少有關，水越少蒸發越快。他的結論______（選填“正確”或“不正確”）。
【參考答案】
1.B
【設計意圖】考查學生對溫度計的原理以及使用方法的了解和掌握。
2.A
【設計意圖】考查對不同物態變化過程中的吸放熱情況的判斷，培養學生在實際情境中應用物理知識的能力。
3.干冰升華吸收大量熱量，會將冰面破損處水的溫度迅速降至水的凝固點以下，使水快速凝固。
【設計意圖】考查升華吸熱、凝固放熱的知識，考查學生能從物理學視角觀察事物，把所學物態變化的知識與實際情境聯系起來，解釋生活中的一些現象的能力。
4.滿；上升；熱脹冷縮
【設計意圖】考查溫度計的原理，通過建構溫度計的模型，促使學生深入理解溫度計工作原理。
5.先凝固后熔化；液化
【設計意圖】考查學生在真實情境中運用所學知識解釋相關現象的能力，突出從物理走向社會。
6.燒紅的鐵劍溫度很高，放入水中時，與鐵劍接觸那部分水從鐵棒吸熱，溫度急劇升高，瞬間沸騰，發生汽化現象，產生大量的水蒸氣。這些高溫水蒸氣上升遇到冷的空氣放熱，發生液化現象變成大量的小水滴，就成了白氣。
【設計意圖】考查液化及液化放熱、汽化及汽化吸熱的特點，會用所學物理知識解決實際問題。
7.A
【設計意圖】在詩詞賞析中考查不同自然現象所反映的物態知識，要求學生能解釋自然界的有關現象，并對學生進行詩詞文化的教育。
8.（1）升華；汽化
（2）升華；炎熱；吸收
【設計意圖】在前沿科技中，體會物理知識，形成將物理知識與生產生活相聯系的意識。
9.（1）瓶內氣體
（2）會變化。h值變小。該溫度計不能用來測量哈爾濱冬天的極低溫度。
【設計意圖】考查學生對物質熱脹冷縮特性的理解和應用，檢驗和提升學生的理論知識應用能力，培養學生推理能力。
10.（1）快
（2）溫度
（3）不應該
（4）A、B
（5）不正確
【設計意圖】經歷探究的基本過程，培養學生科學探究的能力。
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