4.1 物质的三态 温度的测量（教学课件）-【上好课】八年级物理上册同步高效课堂（苏科版2024）

江苏凤凰科学技术出版社 八年级物理 上册 义务教育教科书 第四章 物态变化 云、雨、露、雾，冰、霜、雪、雹，姿态万千， 你可知道，它们都是我们小水滴的“化身”。 我们千变万化，不断循环， 与自然生态和人类生活息息相关。 其他物质也有状态的变化吗？ 变化的规律是什么？ 致老师、同学 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约60MB. 本ppt共有45张、3段视频，可根据需要选择点播. 本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放. 视频 资源 ①视频讲解—《温度计的使用》 ②视频讲解—《体温计的使用》 ③课堂总结—《温度的测量》 免责 声明 ppt中的部分视频来源于自有媒体，其版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系我们删除。 导入新课 一、物质的三态 温度的测量 雨 时而悄然无声，时而漂泊倾盆，它来自何处？又落向何方？ 水变化万千。它不仅可变成云、雨、雪……而且还可以化为露、雾、霜等。 水是怎么变化的呢？今天让我们走出神话，开始对水进行科学探究吧。 云 形状各异！似鱼鳞，像城堡。你是否知道？让人浮想联翩的云朵从哪里来？ 雪 使大地“银装素裹”！传说纷飞的雪花来自天神的羽毛枕头，你信吗？若不信，你知道它们来自哪里吗？ 会正确使用酒精灯。 01 知道物质的三态及其基本特征，知道物态变化。 02 学习目标 知道温度的概念及摄氏度的规定。 03 了解液体温度计的结构和工作原理，会正确使用温度计。 04 了解温度—时间图像，知道并会数字化实验。 05 了解温室效应和热岛效应，增强环境保护意识。 06 学习新课 一 一、物质的三态 （1）做一做 如图所示，在烧杯中放入一些小冰块，并用酒精灯加热，观察冰的变化。 （2）议一议 根据观察到的现象，说一说：水有哪些状态？不同状态的水，它们的形状、体积有何特点？ 1. 观察水的三态及其特征 注意：实验过程中，由于看不到水蒸气，可以在杯口加一玻璃片，过一会，看到什么现象？再用手摸一摸有什么感觉？ 观察冰的变化 （3）实验现象 观察到冰块逐渐变成水，水逐渐消失变成水蒸气。 （4）探究结论 水有三种状态：固态、液态、气态。通常所说的水是液态水，冰是固态的水，水蒸气是气态的水。 状态 形状 体积 冰（固态） 固定 固定 水（液态） 不固定 固定 水蒸气（气态） 不固定 不固定 一、物质的三态 2. 物态变化 物质从一种状态转变为另一种状态的过程叫作物态变化。除水以外，其他物质一般也有三种状态。 固态二氧化碳（干冰） 液态铁（铁水） 气球中的氦气 一、物质的三态 （1）酒精灯火焰的外焰部分温度最高，应该用外焰给物体加热。 （2）禁止用一盏酒精灯去点燃另一盏酒精灯。 （3）熄灭酒精灯时，必须用灯帽盖灭，不可用嘴吹灭。 （4）万一洒在桌上的酒精燃烧起来，要立即用湿抹布盖灭。 3. 使用酒精灯的注意事项 一、物质的三态 【例题1】下列说法中正确的是（　　） A．水形状固定，体积不固定 B．水的三态是指冰、水和冰水混合物 C．水的三态变化与温度有密切关系 D．只有水有三态 A．水是液态，体积和质量一定，形状根据容器的形状变化，故A错误； B．物质有三种状态是指固态、液态和气态，例如，水的三态是指冰、水和水蒸气，故B错误； C．水的三种状态与温度有关，当温度变化时，水可以从一种状态变为另一种状态，故C正确； D．除了水，其它物质都有三种状态，故D错误。 C 故选C。 一、物质的三态 1. 温度 （1）概念：物理学中通常用温度来表示物体的冷热程度。热的物体温度高，冷的物体温度低。 （2）摄氏温标 瑞典天文学家摄尔西斯创立了摄氏温标。该温标规定，标准大气压下冰水混合物的温度为 0 ℃，水沸腾时的温度为100 ℃，将其间等分为 100 份，每一等份为 1 ℃。 用这种方法还可以扩大到0 ℃以下，100 ℃以上。 （3）摄氏温度的读写 例如，人体的正常体温约为37℃（口腔温度）。 读作：37摄氏度。宇宙的最低温度-273.15 ℃（绝对零度）。读作：负273.15摄氏度或零下273.15摄氏度。 二、温度的测量 2. 温度计 实验室中常用的是液体温度计，如图所示。 （1）主要构造 玻璃管、玻璃泡、测温液体、刻度。 （2）测温原理 它是利用测温液体热胀冷缩的性质制成的。常见的液体温度计中，所用液体有水银、酒精、煤油等。 二、温度的测量 3. 使用温度计的注意事项 （1）测量前，应观察并了解温度计的量程（测量范围）和分度值（一小格表示的温度值）。 （2）测量时，应使温度计的玻璃泡与被测物体充分接触。测量液体温度时，玻璃泡要浸没在被测液体中，不要碰到容器底或容器壁，如图（a）所示。 （3）一般情况下，需要等温度计的示数稳定后再读数。读数时，温度计不能离开被测物体，视线应与温度计液柱的上表面相平，如图（b）所示。 （a）玻璃泡浸没 在被测液体中 （b）视线与温度计 液柱上表面相平 二、温度的测量 学生实验：练习使用温度计 【实验与记录】 1. 观察温度计，记录温度计的量程和分度值。 2. 将冰块、冷水、温水分别放在三个烧杯中，先估计它们的温度，再用温度计测量。你的估计值和测量值相差多大？ 3. 将适量热水倒入烧杯中，用温度计测量水的初温；让水自然冷却， 每隔 2 min 测量一次水温，将测量数据记录在下表中。 【交流与讨论】 根据表格中记录的测量数据，描述水温变化的特点。 时间/min 0 2 4 6 8 10 温度/℃ 温度计的量程为______，分度值为_____。 二、温度的测量 视频演示——《温度计的使用》 二、温度的测量 4. 体温计 （1）用途：测量人体温度。 （2）量程与分度值：量程是35ºC~42ºC，分度值0.1ºC。 （3）特殊结构：如图所示，在体温计的玻璃泡和玻璃管之间有一段很细的弯管——缩口。 测体温时，玻璃泡内的水银随着温度的升高发生膨胀，通过细弯管挤到直管；当体温计离开人体读数时，水银变冷收缩，细弯管内的水银断开，直管内的水银不能自动退回到玻璃泡内，所以它显示的仍是人体的温度。 可以离开人体读数 二、温度的测量 视频讲解——《体温计的使用》 二、温度的测量 【例题1】下列说法正确的是（ ） A．0℃的冰比0℃的水冷 B．可以用体温计测开水的温度 C．寒暑表是用来测气温的 D．用体温计也可以测出35℃以下的温度 A. 两者温度都是0℃，所以冷热程度相同，错误；B. 体温计的最大刻度只有42℃，所以不能用来测开水的温度，错误；C. 寒暑表的用途是测量气温，正确；D. 体温计的最小刻度只有35℃，所以不能测出35℃以下的温度．错误． C 故选C. 二、温度的测量 【例题2】如图所示是用温度计测量水温的实验操作，其中正确的是（ ） 使用温度计测液体温度时，玻璃泡要全部浸入被测液体中，不能接触容器底和侧壁，读数时视线与液柱的上表面相平。 A．温度计玻璃泡未全部浸入被测液体中，操作错误，故A错误； B．温度计玻璃泡全部浸入被测液体中，视线与液柱的上表面相平，操作正确； C．读数时视线与液柱的上表面不相平，操作错误，故C错误； D．温度计玻璃泡触及容器底，操作错误，故D错误。 B 故选B. A B C D 二、温度的测量 【例题3】如图所示的体温计是根据液体____________的性质制成的，测量范围为__________ ，最小分度值为______ ，它______（选填“能”或“不能”）离开人体读数，现在的示数为______ 。 体温计是液体温度计，是根据液体的热胀冷缩的性质制成的。 体温计的分度值为0.1℃，测量范围为35~42℃。 体温计有缩口，能离开人体进行读数。 体温计的分度值为0.1℃，其读数为37.8℃。 37.8℃ 热胀冷缩 35~42℃ 0.1℃ 能 二、温度的测量 1. 用表格的形式记录实验数据 例如，将一杯 100 mL 的热水放在室温下自然冷却，下表记录了热水温度变化的情况。 三、温度—时间图像 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 温度/℃ 80 71 65 60 56 52 49 2. 用图的形式来表达和分析实验数据 例如，将表中的温度值标在图所示的与时间对应的温度计上，并用平滑的曲线将各标记点连起来，就可以直观地反映温度的变化情况。请试一试。 用温度计记录不同时刻热水的温度 三、温度—时间图像 3. 温度——时间图像 若以时间为横坐标轴、温度为纵坐标轴建立平面直角坐标系，将温度计隐去，留下的曲线如图所示，该曲线就是热水冷却过程中温度随时间变化的图像，简称温度—时间图像。从这个图像中你能获得哪些信息？ 热水冷却过程中温度随时间变化的图像 （1）从开始冷却到12min的时间内，水温逐渐下降。 （2）从开始冷却到12min的时间内，水温下降的特点是先快后慢。 三、温度—时间图像 4. 采用数字化实验 随着现代信息技术的发展，采集和处理数据更加方便了。将传感器与计算机相连并打开对应的数字采集软件，正确设置后，将温度传感器的探头插入装有热水的试管内开始测量，如图所示。实验结束后，计算机就可以根据采集的数据画出热水冷却过程的温度—时间图像，如图所示。 显然，采用数字化实验可以提高测量的精准度，比较方便迅速地获取 实验数据，有助于发现有关规律。 探究热水冷却过程中温度变化的装置 水冷却过程的温度—时间图像 三、温度—时间图像 【例题4】小明探究了“沸水自然冷却”过程中温度随时间的变化情况，他将实验数据记录在下表中： （1）在坐标图中通过描点画出“沸水冷却”时，温度随时间变化的曲线 ； （2）根据表中数据，小明做实验时的环境温度即在 左右；根据描绘出的“沸水冷却”温度随时间变化的曲线，可知沸水在自然冷却过程中温度变化的规律是 。 （3）如果有一天你要喝一杯奶茶，可以有两种方法供你选择： 甲：先将滚烫的热茶冷却5min，然后加一匙冷牛奶。 乙：先将一匙冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min。 你认为方法_____ （选填“甲”或“乙”）冷却效果较好。 甲 水温较高时，温度随时间下降较快，当水温接近室温时，温度下降越来越慢。 22℃ 时间/min 0 5 10 15 25 35 45 55 65 70 温度/℃ 98 70 55 45 35 28 24 22 22 22 见解析 三、温度—时间图像 （1）根据表格中的数据在图中进行描点，用平滑的 曲线连接各点，即温度随时间变化的曲线，如图所示. （2）由表格数据可知，水在0~55min期间不断对外放热，温度不断下降；当水温在下降到22℃时保持不变，说明此时的室温在22℃左右。 由温度随时间变化的曲线可知，水温较高时，温度随时间下降较快，当水温接近室温时，温度下降越来越慢。 （3）你要喝一杯奶茶，应先将滚烫的热茶冷却5min，因为此时奶茶的温度和环境温度相差较大，会很快放出热量，使温度降低；然后加一匙冷牛奶，这样会使奶茶降低的温度更低，效果更好，故方法甲冷却效果更好。 三、温度—时间图像 如图所示，太阳对地球的热辐射约有一半能透过大气层到达地球，而大气层中的水蒸气、二氧化碳、甲烷等，会阻碍地表的热量向大气层外散发。大气层的这种“保暖”作用就像玻璃温室一样，故被称为温室效应。 四、温室效应 人类在生产、生活中燃烧煤、石油等化石燃料，排放出大量的二氧化碳，使得温室效应不断加剧，全球气候悄悄变暖、冰川慢慢熔化、海平面逐渐上升，从而导致了一系列自然灾害。人们已认识到温室效应加剧的危害，正在采取一系列措施控制温室气体的排放。 02 课堂总结 课堂总结（1） 物质的三态 温度 体温计 ①物质的三态：固态、液态和气态. ②物态变化：物质从一种状态转变为另一种状态的过程. ①概念：表示物体的冷热程度，用t表示. ②单位：℃。标准大气压下， 冰水混合物温度0℃，沸水的温度为100℃. ①工作原理：根据液体热胀冷缩的规律制成. ②主要结构：玻璃外壳（有刻度）、玻璃泡、测温液体. ③使用前：观察量程、分度值、零刻度； ④使用时：玻璃泡与被测物体充分接触，不要碰到容器底或容 器壁；要等示数稳定后再读数； 读数时玻璃泡要继续留在被测 液体中，视线要与温度计中的液面相平. ①测量范围：35ºC~42ºC ，分度值是0.1ºC. ②构造特点：玻璃泡上部有一段很细且弯曲的缩口. ③使用：可以离开人体读数，使用前要把水银甩回玻璃泡. 以时间为横坐标轴、温度为纵坐标轴建立平面直角坐标系， 画出温度随时间变化的曲线. 温度计的使用 物质的三态 温度的测量 温度-时间图像 课堂总结（2） 03 实践与练习 1．所示是测量液体温度的一系列操作。请指出其中哪些操作是错误的，并说明原因。 实践与练习 图（a）中前面三幅图错误，原因是温度计的玻璃泡分别接触到容器的底部、侧壁，没有与液体接触。图（b）正确。 图（c）中间读数方法正确。上、下读数时视线没有与液面相平，错误。 2．家用体温计有多种，如液体体温计、电子体温计、红外线体温计等。观察液体体温计的构造，我们会发现它的玻璃泡与毛细管连接处的管径更细，且略有弯曲，如图所示。这种构造的好处是什么？用你家的体温计给家人测量体温。说一说，它与实验室常用的温度计有什么不同？ 实践与练习 名称 用途 测量范围 分度值 实验室温度计 测液体的温度 -20~100oC  1oC 体温计 测人体温度  35~42oC   0.1oC 测体温时，玻璃泡内的水银随着温度升高，发生膨胀，通过狭道挤到直玻璃管。当读数时将体温计拿离人体，水银变冷收缩，狭道内的水银断开，直玻璃管内的水银不能退回玻璃泡内，所以此时的示数表示的是人体的温度。要使已经升上去的水银再回到玻璃泡里，可以拿着体温计用力向下甩，把水银甩下去（其他温度计不允许甩）。 实践与练习 实践与练习 3. 查阅资料，了解“温室效应”和“热岛效应”，尝试对环境温度问题发表自己的看法。 实践与练习 （1）温室效应 太阳的大部分热辐射能透过大气层到达地球，但大气中的水蒸气、二氧化碳、甲烷等，却阻碍地表的热量向大气层外散发。大气的这种“保暖”作用就像玻璃温室一样，被称为温室效应。温室效应不断加剧，全球气候悄悄变暖，海平面逐渐上升。 解决措施：必须有效地控制二氧化碳含量增加，控制人口增长，科学使用燃料，加强植树造林，绿化大地，防止温室效应给全球带来的巨大灾难。 （2）热岛效应 城市的平均气温比周围乡村高一些，就像一个个“热岛”分布于乡村之中，这种现象称为热岛效应。热岛效应会给城市和周围乡村的环境带来不利影响。 解决措施：选择高效美观的绿化形式、包括街心公园、屋顶绿化和墙壁垂直绿化及水景设置，获得清新宜人的室内外环境。居住区的绿化管理要建立绿化与环境相结合的管理机制并且建立相关的地方性行政法规，以保证绿化用地。 04 综合提升训练 综合提升训练 故选D. 1. 下列对温度的描述最符合实际的是（　　） A．人体的正常体温约是42℃ B．冰箱冷冻室的温度约为5℃ C．西安冬天的温度约为-30℃ D．人感觉舒适的温度约为25℃ A．正常情况下人体体温在37℃左右，故A不符合题意； B．水的凝固点是0℃，冰箱冷冻室中的水能够结冰，说明温度不高于0℃，故B不符合题意； C．西安冬季气温最低气温在-10℃左右，故C不符合题意； D．一般情况下，人感觉比较舒适的温度比人正常体温要低，人感觉舒适的温度约为25℃，故D符合题意。 D 综合提升训练 2. 下列关于如图所示体温计的说法中，不正确的是（ ） A．它根据液体热胀冷缩的性质制成 B．它能测量的范围是35℃～42℃ C．分度值是1℃ D．它的示数是36.9℃ A．体温计是根据液体热胀冷缩的原理制成的，不同温度下体温计内液体的体积不同，玻璃管内液柱的长度不同，从而显示不同的温度，故A正确； B．它能测量的范围是35～42℃，故B正确； C．如图，体温度的一大格为1℃，一大格分为十小格，一小格为0.1℃，它的分度值为0.1℃，故C错误； D．它的示数是36.9℃，故D正确。 C 故选C。 综合提升训练 3. 若用如图这支未甩过的体温计去测量另一个人的体温，测量结果可能是（　　） A．37.0 ℃ B．37.5 ℃ C．38.0 ℃ D．38.5 ℃ 由图知：该温度计的分度值是0.1℃，温度计的示数是38.5℃； 根据体温计的特点，使用前用力甩一下玻璃泡上方的水银才能回到玻璃泡中，没有甩的体温计的读数是38.5℃，没有甩直接用来测量人的体温，若体温高于38.5℃，体温计中的水银会上升，测量是准确的；若体温低于38.5℃，体温计中的水银不会下降，依然显示的是38.5℃，故ABC不符合题意，D符合题意。 D 故选D。 综合提升训练 4．小红同学在做“用温度计测量水的温度”实验： （1）如图甲中，她的做法存在的错误是____________________ ；读数时，图乙中正确的方法是_____（选填“a”、“b”或“c”）； （2）改正错误后，温度计的示数如图丙所示，则测得水的温度是_______℃； 温度计玻璃泡与容器底接触 b 22 （1）图甲操作的错误是温度计玻璃泡与容器底接触。 读取温度计示数时，视线与温度计中的液柱上表面相平，不能仰视或俯视，正确的是b。 （2）由图丙知，温度计分度值为1℃，读数为22℃。 综合提升训练 5. 有甲、乙两种不同品牌的保温杯，为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，小明按照科学探究的程序，明确了具体的探究问题，选择了适当的器材，在控制变量的前提下，在室内进行了实验，得到了一段时间内，甲、乙两种保温杯内水的温度的实验数据，根据数据绘制的图像如图所示。请你根据图像所提供的信息回答以下问题： （1）小明探究的问题的自变量是_______。（选填选项前的字母） A．保温杯的品牌 B．水冷却的时间 C．水的温度 （2）请比较甲、乙两种保温杯的保温效果：____。（选填选项前的字母） A．甲保温杯的保温效果好 B．乙保温杯的保温效果好 C．甲、乙两种保温杯的保温效果一样好 （3）请估计实验过程中第5小时的室温：_____℃。 20 B B 综合提升训练 （1）比较两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，也就是比较两种保温杯内水的温度随时间变化规律，所以研究的自变量为水冷却的时间，故答案选B。 （2）从图中可以看出，甲保温杯内水的温度随时间变化降温较快，所以保温效果较好的是乙保温杯，答案选B。 （3）从图中可以看出，甲保温杯内水的温度从第4小时后就保持20℃不变，故第5小时的室温为20℃。 6. 利用温度传感器和计算机探究不同温度的水降温的快慢，温度传感器可实时监测并自动记录水温，如图甲所示。 （1）实验时，在三个相同的杯子中加入质量相同、初温不同的水。将温度传感器的探头浸没水中测量水温时，应注意探头不要___________________； （2）将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却，箱内的风扇可使箱内气流稳定循环，使得三杯水受冷环境________； （3）同时用三个温度传感器分别监测三杯水的温度，并获得温度随时间变化的图象如图乙。分析图象可知：在其他条件相同的情况下，初温高的水降温_____（填“快”或“慢”）。 接触杯底或接触杯壁 相同 快 综合提升训练 （1）根据控制变量法，在三个相同的杯子中加入质量相同和初温不同的水，温度传感器的探头浸没水中，不能碰到杯底或杯壁。 （2）为了使水受冷环境相同，需要将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却，箱内的风扇可使箱内气流稳定循环。 （3）由图乙可知，水从80℃降低到0℃，大约需要3.2×103s，水从40℃降低到0℃，大约需要3×103s，水从30℃降低到0℃，大约需要2×103s，说明在其他条件相同的情况下，初温高的水降温快。降到0℃后保持不变，说明水在凝固过程中，放出热量，温度不变。 综合提升训练 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $$