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第三章 物态变化
第1节 温度
【基础性作业】
1.小明在用温度计测量烧杯中液体温度时读取了四次数据，读数时温度计的位置如图甲所示，其中正确的是______。如图乙所示是用温度计测得的冰的温度，那么冰的温度是______。
2.用两支准确完好的体温计同时测同一病人的体温，一支读数为38 ℃，另一支读数为39.2 ℃，已知有一支是准确的，则该病人的体温应是______℃，造成两支体温计读数不同的原因是____________。
3.下列温度数据与事实相符的是（ ）
A．使人体感觉舒适的环境温度约23 ℃
B．洗澡水的适宜温度约为50 ℃
C．冬天，连云港市平均气温约为22 ℃
D．人体的正常体温是38 ℃
【探究性作业】
4.查阅资料：进一步探索温度的变化对人类生活的影响，例如，温室效应、热岛效应。在物理知识讲座中说说你的见解。
【参考答案】
1.D；－12 ℃
【设计意图】考查温度计的使用和读数方法，会使用物理测量工具。
2.38；另一支温度计没有向下甩
【设计意图】考查使用体温计时的注意事项，感受物理与生活的联系。
3.A
【设计意图】考查温度的估算，了解生活中常见的温度，形成初步的物质观念。
4.示例：温室效应是一种自然现象，指的是大气层通过吸收并重新辐射地球表面发出的长波红外辐射，从而使地球表面温度得以维持在适宜生命生存的水平之上。温室效应对人类生活产生了广泛且深远的影响，全球气候变暖、极地冰川熔化海平面上升、极端天气增多。温室效应作为地球生命赖以生存的重要自然过程，其人为加剧带来的影响对全球生态环境和人类社会构成了重大挑战，需要国际社会共同努力，通过减排温室气体、适应气候变化和推动可持续发展来应对。
【设计意图】深化理解温度概念及其影响，通过跨学科的知识探索，提升学生的科学素养，提高学生信息处理能力、探究精神以及口头表达能力，实现知识传授与能力培养的有机结合。
第2节 熔化和凝固
【基础性作业】
1.我国古代科技著作《天工开物》中，对钱的铸造有“一罐约载铜、铅十斤，铜先入化，然后投铅，洪沪扇合，倾入模内”的记载，其中“铜先入化”描述的物态变化是______，“倾入模内”后将发生凝固，此过程中铜水的温度______（选填“升高”“降低”或“不变”）。
2.把两杯浓度不同的盐水放入冰箱冷冻室里，当杯内的盐水中出现冰块时测量它们的温度，温度计的示数如图所示，从实验现象可知，盐水的浓度越高，其凝固点越______。
3.如图所示，豆腐滑嫩爽口，“冻豆腐”松软鲜香。“冻豆腐”解冻后，会发现其内部有许多小孔，请试着解释小孔的成因。
4.如图是小明同学探究某晶体熔化时温度随时间变化的图像，根据图像可知该晶体的熔点是______℃，熔化所需要时间为______min，它在熔化过程中需要______（选填“吸收”或“放出”）热量。
【拓展性作业】
5.查阅资料：了解“造雪机”的工作过程及原理，并提炼出相关的物态变化知识。
【参考答案】
1.熔化；不变
【设计意图】考查熔化现象，及温度变化特点。了解我国古代的科技应用，增强文化自信，在真实情境中提炼出相关物理知识。
2.低
【设计意图】复习温度计的读数，并能在解释现象和解决实际问题时引用作为证据，培养学生科学使用证据的意识。
3.豆腐内部的水凝固成冰体积膨胀，冰熔化成水后豆腐内就会留下小孔。
【设计意图】考查物态变化的过程，用物理知识解释生活现象，从物理走向社会。
4.80；20；吸收
【设计意图】考查学生识图能力，晶体熔化过程持续吸热但温度保持不变，该温度就是晶体的熔点。考查学生依据数据进行分析的能力，培养学生的科学思维。
5.提示：用高压空气将水流分割成微小的粒子并喷入寒冷的外部空气中，遇冷后这些水滴凝结成冰晶，形成雪花。这里水发生的主要物态变化是凝固。
【设计意图】查阅资料是学生课堂学习的延续，考查学生查阅资料、分析资料的能力。
第3节 汽化和液化
【基础性作业】
1.火箭发射前，发射台下的水池内需注入大量的水。点火升空时，发射台周围出现大量的“白气”，“白气”是水蒸气______（填物态变化名称）形成的，该过程需要______（选填“吸收”或“放出”）热量。火箭中的燃料和氧化剂是液态的，它们是通过降低温度和______的方法液化的。
2.“炖汤”因味道好而深受茂名人喜爱。“炖汤”就是把汤料和水置于炖盅内，炖盅则浸在大煲的水中，并用蒸架把盅与煲底隔离，如图。在大煲内的水沸腾的过程中，煲盖与煲的缝隙间冒出大量的“白气”，这是先______后______现象（填物态变化），若汤的沸点与水的沸点相同，则盅内的汤______（填“会”或“不会”）沸腾。
3.电吹风吹出的热风能使头发上的水分很快蒸发掉，请你试着解释原因。
【拓展性作业】
4.关注生活中哪些现象是加快蒸发的应用，哪些现象是减慢蒸发的应用，并进行解释。
【参考答案】
1.液化；放出；压缩体积
【设计意图】考查液化放热的知识及液化的方式。学以致用，运用所学解释生活现象。
2.汽化；液化；不会
【设计意图】考查沸腾的条件，结合真实情境运用知识解释现象。
3.电吹风吹出的热风，能加快液体表面上方空气的流动速度、提高液体的温度，从而加快水分的蒸发。
【设计意图】考查影响蒸发快慢的因素，会运用所学知识解释生活中的现象。
4.提示：用塑料袋包装好青菜是通过减小其表面空气流动的速度来减少水分蒸发的。
【设计意图】通过解决真实情境中的问题，学生能够将抽象的理论知识转化为具体的实践活动，锻炼其创新思维。
第4节 升华和凝华
【基础性作业】
1.下列生活现象中，属于升华现象的是（ ）
A.冬天，室外冰冻的衣服变干了
B.夏天，洒在室内的地上的水变干了
C.初春的早上，瓦片上出现的霜
D.深秋的夜晚，空气中出现的雾
2.日光灯管用久后，两端会变黑，这是灯丝钨发生了（ ）
A.升华的结果 B.先升华后凝华的结果
C.凝华的结果 D.先凝华后升华的结果
3.下列现象中，属于凝华的是（ ）
A.冬天人在室外呼出的“白气”
B.放在敞开的窗边的水，过一段时间会变少
C.放在衣橱里的樟脑丸慢慢变小，最后消失
D.寒冷的冬天窗户玻璃上出现的窗花
4.北方的冬季，窗玻璃的______（选填“外”或“内”）侧常常出现一层美丽的冰花；如图所示，在温度极低的室外泼洒出去的较高温度的水，部分水滴首先______成为水蒸气，细小水蒸气再______成冰晶或者液化成小水滴，就出现了图中的壮观场景。
【探究性作业】
5.冻干食品是真空冷冻干燥食品的简称，也称FD食品。制作时首先将食品中的水分速冻成冰，然后用高温加热使之直接变为水蒸气，食物因此而脱水干燥。需要食用时，只需重新加水，食物就会恢复原来的面貌，色、香、味、形不变。
请你查阅相关资料，了解冻干食品的制作过程，并分析其中的物态变化知识，及举例生活中与之相似的应用。
【参考答案】
1.A
【设计意图】考查物态变化的区别与联系，结合生活事例进一步了解升华是直接由固态到气态的过程，促进学生加强物理与生活的应用和联系。
2.B
【设计意图】通过解释日光灯管变黑的原因，进一步分析灯丝钨受热后，先升华变成钨蒸汽，再遇冷后凝华为固体钨，附着在灯泡内壁上。以日光灯为载体考查了升华和凝华的物态变化过程，辨析了吸、放热过程。
3.D
【设计意图】考查生活中的物态变化，结合生活实例进一步了解凝华是由气态直接变为固态的过程，促进学生加强凝华知识与生活的应用和联系。
4.内；汽化；凝华
【设计意图】考查的是生活中的物态变化现象，我们要能够分析出生活中的物态变化究竟是哪一种，以及明确发生凝华的位置。窗户上的冰花是由室内的水蒸气遇冷直接凝华成的，所以冰花附着在玻璃内侧。“泼水成冰”，要确定具体发生的物态变化，需要先明确初始状态及最终状态，再进行物态变化的辨别。
5.提示：在制作冻干食品的过程中，“水分速冻成冰”，这个过程是凝固放热；“用高温加热使之直接变为水蒸气”，这个过程是升华吸热。
人们为了达到白雾舞台效果，利用干冰升华吸收大量的热，使四周温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成雾。
【设计意图】旨在加强物态变化与生活的联系，让学生用所学的物态变化知识解释生活现象，加强物理跟生活的联系。这不仅体现了学以致用的理念，还促进了学生科学思维的发展。
第5节 跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题
【基础性作业】
1.小明在家煮饺子时发现，刚包好的饺子放在开水中后，饺子刚开始是沉在水底的，过了一会儿，饺子鼓起来后就漂在水面上了，则饺子在开水中鼓起的过程中发生的物态变化是( )
A．升华 B.凝华 C.汽化 D.液化
2.小华发现用植物油煎熟的饺子比用水煮熟的饺子的皮干，造成这一现象的主要原因是（ ）
A.因为植物油的密度比水小
B.因为水的比热容比植物油大
C.因为煎饺子用的植物油的质量比煮饺子用的水的质量小
D.因为植物油的沸点比水的沸点高，用植物油煎饺子时饺子皮中的水分汽化更快
【拓展性作业】
3.在家长的帮助下，尝试煮鸡蛋、煎荷包蛋、蒸鸡蛋羹，记录三种鸡蛋做法中有哪些物态变化，并描述三种做法的鸡蛋的口感有哪些特点。然后，制作一个“鸡蛋不同烹饪方法攻略”，在合适机会与同学们分享自己用鸡蛋做菜的心得体会。
【参考答案】
1.C
【设计意图】考查学生对于物态变化的理解。通过对煮饺子中的物理现象分析，引导学生将所学物理知识应用到生活中去，体现物理的实用性。
2.D
【设计意图】通过植物油煎熟的饺子和水煮熟的饺子做对比，联系密度、比热容、质量、沸点等知识，考查学生综合运用知识的能力。
3.提示：如果家中用燃气灶做菜，同学要在家长的监护下实践，并注意用火安全和节能减排。
【设计意图】通过拓展作业，提高学生独立生活的能力，启发学生对比煮饺子和煮鸡蛋，煎饺子和煎荷包蛋，蒸饺子和蒸鸡蛋羹的相同点和不同点，巩固和深化所学的物态变化知识，提升学生对生活和物理的理解。
单元作业设计
【基础性作业】
1.如图所示的温度计，关于它的说法正确的是（ ）
A．该温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的
B．若该温度计的内径变细，其刻度间距将变大
C．该温度计的量程是20～100 ℃
D．在使用该温度计测量物体温度时，可以离开被测物体读数
2.下列对春、夏、秋、冬四季的描述中，涉及的物态变化过程需要吸收热量的是（ ）
A．初春融雪成水 B．盛夏凝气成露
C．深秋凝气成霜 D．寒冬洒水成冰
3.一场速滑赛结束后，运动员穿戴的冰刀鞋使赛道冰面上出现了凹凸不平的划痕，为迎接下一场比赛，工作人员需要通过浇水并喷洒干冰对冰面破损处进行修复。请用物态变化的知识说明浇水并喷洒干冰能快速修复冰面的原因。
【拓展性作业】
4.用小瓶和吸管自制液体温度计，并进行测温实验。在制作过程中，要在小瓶里装______（选填“一些”或“满”）带颜色的水。给小瓶配一个橡皮塞，橡皮塞上插进一根透明吸管，用橡皮塞塞住瓶口，如图所示。将小瓶放入热水中，观察到吸管中液柱的高度会______，该温度计是利用液体______的性质工作的。
5.冬天家人团聚时，爱吃上一顿火锅，光滑细嫩的冻豆腐是涮火锅的必备食材，它经冷冻再解冻以后，会出现许多小孔，小孔产生的原因是豆腐里的水_______（选填“先凝固后汽化”“先汽化后凝华”或“先凝固后熔化”）而形成的。此时，小明发现火锅店的窗户玻璃上有一层薄薄的小水珠，这是水蒸气_______（填物态变化名称）而成。
6.早在两千多年前，我国古代的铁匠们就掌握了先进的铸剑技术。如图所示，是为了增加铁剑表面的坚硬程度而进行的一道“淬火”工序。将烧红的铁剑置入水中时，铁剑瞬间冷却，同时可观察到部分水沸腾且伴随一团团“白气”，请你用所学的物理知识解释水沸腾及“白气”产生的原因。
7.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”。对下列诗文中涉及的热现象进行解释，其中正确的是（ ）
A．“千里冰封，万里雪飘”中雪的形成占主导地位的是凝华现象
B．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”中霜的形成是凝固现象
C．“青青园中葵，朝露待日睎”中露在日出后逐渐消失是升华现象
D．“腾蛇乘雾，终为土灰”中雾的形成是汽化现象
8.（1）“冰火花”是一种新型的液体降温材料，把它喷在人的皮肤上，会迅速凝成9 ℃的固态凝胶，几秒后又消失不见了，皮肤上也不会产生湿黏的感觉，使人感到凉爽，凝胶消失的过程属于______现象。炎热的夏天，在地面上洒水降温是利用水______吸收热量。（均填物态变化名称）
（2）科学家研发的“激光橡皮”，用激光照射纸张上的字，黑色炭粉直接________为高温碳蒸气，字迹消失；而用“相变材料”制成的“自动调温”衣服，当天气________（选填“炎热”或“寒冷”）时，相变材料会熔化，________热量，衣服穿在身上也就不感觉热了。
9.物理兴趣小组的同学根据伽利略温度计的原理自制了一个简易温度计，A为一塑料瓶，B为吸管，通过软木塞与A相连，管下端插入水槽中，使管内外水面有一高度差h，在不同温度下水柱高度h也不同，则：
（1）这个自制温度计的工作原理是利用了瓶内气体的热胀冷缩，还是管内外水的热胀冷缩呢？
（2）当气温升高，则水柱的高度h是否会变化？如果变化，怎么变？该温度计能用来测哈尔滨冬天的极低天气温度吗？
【探究性作业】
10.在探究影响液体蒸发快慢的因素时，小华猜想液体蒸发快慢可能与液体温度的高低、液体表面空气流动快慢、液体表面积大小有关。为了验证以上猜想，小华在相同的四块玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如图所示的实验探究：
（1）为了比较蒸发快慢，小华将质量相同的水滴在玻璃板上，测出水蒸发完所用的时间，时间越短表示蒸发越______（选填“快”或“慢”）。
（2）通过A、C两图的对比，可以得出水蒸发快慢与液体的______有关。
（3）通过A、D两图的对比，可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关，实验中如果利用电吹风来改变空气流速，______（选填“应该”或“不应该”）使用热风。
（4）通过______两图的对比，可以得出水蒸发快慢与液体表面积大小有关。
（5）某同学猜想“水蒸发快慢还可能与水多少有关”，于是进行了如下探究：在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水，如图甲、乙所示，结果发现甲图中水先蒸发完，于是得出结论：水蒸发快慢与水的多少有关，水越少蒸发越快。他的结论______（选填“正确”或“不正确”）。
【参考答案】
1.B
【设计意图】考查学生对温度计的原理以及使用方法的了解和掌握。
2.A
【设计意图】考查对不同物态变化过程中的吸放热情况的判断，培养学生在实际情境中应用物理知识的能力。
3.干冰升华吸收大量热量，会将冰面破损处水的温度迅速降至水的凝固点以下，使水快速凝固。
【设计意图】考查升华吸热、凝固放热的知识，考查学生能从物理学视角观察事物，把所学物态变化的知识与实际情境联系起来，解释生活中的一些现象的能力。
4.满；上升；热胀冷缩
【设计意图】考查温度计的原理，通过建构温度计的模型，促使学生深入理解温度计工作原理。
5.先凝固后熔化；液化
【设计意图】考查学生在真实情境中运用所学知识解释相关现象的能力，突出从物理走向社会。
6.烧红的铁剑温度很高，放入水中时，与铁剑接触那部分水从铁棒吸热，温度急剧升高，瞬间沸腾，发生汽化现象，产生大量的水蒸气。这些高温水蒸气上升遇到冷的空气放热，发生液化现象变成大量的小水滴，就成了白气。
【设计意图】考查液化及液化放热、汽化及汽化吸热的特点，会用所学物理知识解决实际问题。
7.A
【设计意图】在诗词赏析中考查不同自然现象所反映的物态知识，要求学生能解释自然界的有关现象，并对学生进行诗词文化的教育。
8.（1）升华；汽化
（2）升华；炎热；吸收
【设计意图】在前沿科技中，体会物理知识，形成将物理知识与生产生活相联系的意识。
9.（1）瓶内气体
（2）会变化。h值变小。该温度计不能用来测量哈尔滨冬天的极低温度。
【设计意图】考查学生对物质热胀冷缩特性的理解和应用，检验和提升学生的理论知识应用能力，培养学生推理能力。
10.（1）快
（2）温度
（3）不应该
（4）A、B
（5）不正确
【设计意图】经历探究的基本过程，培养学生科学探究的能力。
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