第三章 物态变化 练习 --2024－2025学年人教版物理八年级上册

第三章 物态变化 第1节 温度 解析 1. 在进行实践活动展示时，两位同学都带来了自制的温度计，如图所示。他们所用的玻璃小瓶相同，里面装满同种带颜色的水，在小瓶口的橡皮塞上各插进一根吸管。观察这两支自制温度计的结构，你认为哪一支温度计对温度的反应更灵敏?为什么? 左边温度计对温度的反应更灵敏。 因为左边温度计的内径比较细，对温度的反应更灵敏。如果两支温度计的玻璃泡中封装的是相同质量的同种液体，在测相同温度时，细管中液柱上升得更高，制作温度计时，分度值就能刻得越小，测温度就更精确。 解析 2. 图中各温度计（温度单位都是摄氏度）的示数分别是多少? 甲图中液面位置在0℃以下，温度低于0℃，示数为-5 ℃ ； 乙图中液面位置在0℃以上，温度高于0℃，示数为9℃ ； 丙图中温度计的分度值为2℃ ，示数为12℃ 。 解析 3．在教室里挂一支寒署表，在每节课前测出教室的温度，将数据记录在表格中。以时间为横轴、温度为纵轴，在图上描点并分别画出晴天及阴天两种天气的温度-时间图像。通过比较，你能发现这两种天气温度变化的规律吗? 【解析】此题是一道实际操作题，可先分别读出一天当中不同时刻教室内的温度，描绘出温度一时间变化曲线。然后比较阴天和晴天的温度变化，得出规律。 解析 4. 不同物质在升高同样温度时，膨胀的多少通常是不同的。如果把铜片和铁片铆在一起，当温度变化时这样的双金属片就会弯曲。市场上有一种指针式寒暑表，就是用双金属片做感温元件的。怎样用上述原理制成温度计?请画出你的设计草图。 金属片温度计的感温元件通常是有两种膨胀系数不同、彼此又牢固结合的金属片制成的。感温元件一端固定，另一端连接指针轴。 当被测物体温度变化时，会使双金属片的弯曲程度发生变化，通过指针轴带动指针偏转，直接显示温度值。 解析 5．科学研究表明，无论采用什么方法降温，温度也只能非常接近-273.15℃，不可能比它更低。能不能以这个温度为零度来规定一种表示温度的方法呢?如果它每一度的大小与摄氏度相同，那么这两种温度应该怎样换算? 无论采用什么方法降温，温度也只能非常接近-273.15℃，不可能比它更低，说明-273.15℃为最低温度，被称为绝对零度。若以此温度为零度规定另一种表示温度的方法，则新方法的零度需要在-273.15℃的基础上加上273.15。如果它每一度的大小与摄氏度相同，则新方法的每一度都比摄氏温度多273.15。用t表示摄氏温度，T表示新方法的温度，则换算关系为 T=t+273.15K 这种新方法称为热力学温度或开式温标，单位是开尔文，符号K。 解析 6．图是一种电子体温计，其尖端金属部分是体温计的探头。请参考实验室用温度计的使用要点，编写一个电子体温计使用的注意事项。 （1）听到电子体温计的响声就取，无论是测量腋下温度还是测量口腔温度。当电子体温计结束测量时，会发出嘟嘟的声音，说明此时已经测量完毕，不用再继续测量，可以取出读数。 （2）电子体温计操作简单，首先按下ON/OFF按钮，可以听到一声“嘟”的声音，之后屏幕上会显示“Lo℃”，表示处于体温测温状态，之后使用医用酒精对感温头进行消毒，把感温头放置到测温的位置，一般是口腔或者腋窝，测量体温时体温逐渐上升，同时℃符号不断闪烁，当感温头但受到的温度与人体最高温度相同时候，℃符号便停止闪烁，可听到嘟嘟的声响，表示测温完成。 （3）电子体温计在测量体温的时候，会因为腋下没有夹紧等原因产生微小误差。 第2节 熔化和凝固 解析 1. 用实验探究固体熔化过程温度的变化规律时，如果记录相邻两次温度的时间间隔过长，可能会带来什么问题? 晶体和非晶体的区别在于熔化过程中的温度变化特点不同，晶体熔化时温度不变，非晶体熔化时温度不断升高，在熔化前和熔化后，两者温度变化规律相同，所以，在实验过程中如果记录温度的时间间隔过长，可能会错过晶体熔化过程中温度不变的过程，无法看出晶体和非晶体之间的差异。 解析 2. 图是加热某种物质使其熔化的过程中温度随时间变化的图像。根据图像的什么特征可以判断这种物质是一种晶体?它的熔点是多少?从晶体开始熔化到所有晶体完全熔化，大约持续了多长时间? 由图知，这种物质熔化时温度保持在80℃不变，所以它是晶体，熔点是80℃； 这种晶体从第10min开始熔化，第25min熔化结束，完全熔化大约持续了15min。 解析 3．图甲、乙分别是某物质的熔化和凝固图像。你能从中获得哪些信息? 由图甲可知，该物质在熔化过程中，存在温度不变的阶段，说明该物质是晶体，熔点是114℃； 由图乙可知，该物质在凝固过程中，存在温度不变的阶段，说明该物质是晶体，凝固点是114℃； 同种物质的熔点和凝固点相同。 解析 4. 日常生活中有哪些利用熔化吸热、凝固放热的例子? （1）生活中利用熔化吸热的例子有：在长途运输海鲜时会放些冰块（利用冰块熔化时吸收热量，降低鱼箱内的温度，从而使海鲜不容易变质）；夏天吃冰棒感觉凉爽（冰块熔化时吸收热量，降低人体的温度）；医疗上用冰袋降温；饮食行业用冰袋降温（如往葡萄酒中加冰块）等。 （2）生活中利用凝固放热的例子有：北方冬天菜窖里放几桶水，水凝固时放出的热量使菜不会冻坏；在北方的果园，冬天很冷的时候，需要往果树上洒水，这时就是利用凝固放热，使果树不易被冻坏。 解析 5．冬天，室外已结冰。某同学把酒精和水的混合液体放到室外（温度大约为-5℃），经过相当长时间后，从室外取回混合液体时，却发现混合液体没有凝固。就这个现象你能提出什么猜想?根据这个猜想举出一个可能应用的例子。 把酒精和水的混合液放到室外（室外温度大约﹣5℃），经过相当长的时间后，水并没有凝固，说明混合液的凝固点降低了。 可能应用的例子：在冬天为了使雪熔化得快一些，人们总是在雪的表面撒一层盐。 第3节 汽化和液化 解析 1. 清晨在校园里，我们经常会看到绿叶上有晶莹的露珠，而课间活动时露珠又不见了。在上述现象中，发生了哪些物态变化? 发生的物态变化是：液化和汽化。 露珠是夜间的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，是液化现象； 液化形成的露珠在阳光下消失，是由液态变为气态，发生了汽化现象。 解析 2. 在煎中药时，人们一般先用武火（大火）使药液迅速沸腾，再改用文火（小火）使药液保持沸腾。改用文火使药液保持沸腾时，药液的温度会降低吗?为什么? 改用文火使药液保持沸腾时，药液的温度不会降低。 沸腾是吸热过程，但温度保持不变，先用大火将药液烧开，再改用小火加热，既能保持药液的温度不变，又可以节约能源。 解析 3．在炎热、干燥的夏天，以前有人用以下方法保存剩饭、剩菜。在通风的地方放一盆水，在盆里放两块高出水面的砖头，砖头上搁一只比盆小一点的篮子。篮子里放剩饭、剩菜，再把一个薄毛巾或纱布袋罩在篮子上，并使其边缘浸入水里。用这种方法保存的食物，不容易因气温过高而很快变质。试分析其中的物理原理。 由整个装置的结构特点可知，它是借助了蒸发致冷来给食物降温的，装置放在通风处，这样既增大了液体的表面积，也增大了水的表面空流动速度，加快水的蒸发，使饭菜温度降低，防止饭菜变质。 解析 4. 夏天，某同学从冰箱的冷藏室里取出一瓶水。不一会儿，他发现瓶壁变湿了。如果马上用毛巾擦，能将瓶壁擦干吗?为什么? 不能擦干。 由于从冰箱取出的饮料瓶温度比较低，周围空气中的水蒸气因遇冷发生液化形成的小水滴附着在瓶子外壁，使饮料瓶变湿；擦去这层水，又有新的水蒸气在温度低的饮料瓶表面发生液化，所以马上用干毛巾擦，擦不干。 解析 5．吐鲁番是全国有名的“火炉”，常年高温少雨。当地流行使用坎儿井，它大大减少了输水过程中水的蒸发和渗漏。坎儿井由明渠、暗渠和竖井组成。暗渠即地下水道，是坎儿井的主体，宽约1.2m。井的深度因地势和地下水位的高低不同而有深有浅，最深的井深度超过90m。井内的水在夏季比外界低5～10℃。请你分析一下坎儿井是如何减少水的蒸发的。 水蒸发的快慢与其表面积大小、温度、表面空气的流速有关。坎儿井在地下，可以降低水的温度、减慢水上方空气流动的速度，同时井口很小，也减小了水的蒸发面积，从而减少水的蒸发。 第4节 升华和凝华 解析 1. 观察碘的升华时，为什么利用浇热水或浇凉水的方式而不用酒精灯直接加热含有碘颗粒的玻璃容器呢?请你查阅碘的熔点和酒精灯火焰的温度，说明原因。 查阅相关资料得知：碘的熔点约为113.7℃，沸点约为184.4℃。 （1）用热水加热温度最高为100℃，达不到碘的熔点，碘要变成气态只能从固态直接变成气态，可以观察到碘升华现象； （2）用酒精灯加热（酒精灯外焰温度约为400℃-600℃）温度超过了碘的熔点，碘可能会先熔化为液态，再发生汽化现象，不能确定碘是否发生升华，温度高于碘的熔点和沸点，则碘会熔化，最后还会沸腾，所以不能正常观察碘的升华现象，不能完成升华的实验。． 解析 2. 衣柜里的樟脑片，过一段时间就不见了；北方寒冷的冬天，晾在室外结冰的衣服慢慢变干。你如何说明这些都是升华现象? 衣柜里的樟脑片，晾在室外结冰的衣服，樟脑片与冰都是固态的。过一段时间就不见了，没有熔化变为液态，而是由固态直接变成气态，属于升华现象。 解析 3．二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度，就会形成白色的、像雪一样的固体。这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体，所以叫干冰。干冰具有很好的制冷作用，可用于人工降水。这是由于干冰在常温下会迅速变为气体并吸热，促使水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶，从而达到降水的条件。 你能试着分析上面一段描述中包含了哪些物态变化吗? 二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度，就会形成白色的、像雪一样的固体。这个过程中二氧化碳由气态变为固态，发生的物态变化是凝华；这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体，所以叫干冰，这个过程中由固态变为气态，发生的物态变化是升华。 干冰具有很好的致冷作用，可用于人工降雨。这是由于干冰在常温下会迅速变为气体，发生的物态变化是升华，升华需要吸收热量，使周围温度降低，从而促使空气中的水蒸气遇冷液化凝结成水滴，或遇冷直接凝华成小冰晶，从而达到降雨的条件。综上可知，包含的物态变化有凝华、升华、液化。 解析 4. 霜是怎样形成的?请你动手做一做下面的实验，并思考形成霜的条件。如图所示，将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐。用筷子搅拌大约半分钟，用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度，可以看到混合物的温度低于0°C。这时观察易拉罐的下部和底部，就会发现白霜。 美丽的树挂、霜都是空气中的水蒸气凝华形成的。 在盛有冰的易拉罐里面放入盐后，会使冰的凝固点降低，所以会有大量的冰熔化成水，冰熔化成水时要吸热，因此易拉罐的表面温度也会变低（低于0°），所以易拉罐表面会让空气里的水蒸汽凝华，从而形成了白霜。 解析 5．生活中，有很多情况会造成水资源的浪费。比如，水龙头漏水，用水后水龙头未关紧，用水不节制等。你在生活中还发现哪些浪费水的现象?请你提出几条节约用水的建议。 在我们身边有很多浪费水的现象，比如：1、洗澡消耗大量水，不用水时，也开着水。2、洗米洗菜用太多水。3、桶状纯净水没喝完就倒掉。4、水龙头打开后不关或关不严，洗衣服浪费水等。 节约水资源是每个地球人的责任，节约用水，从自身做起：1、平时要把水龙头拧紧，不要渗水、滴水，2、洗澡时，尽量的要把水流限制在最小，3、洗衣服可以水用来洗拖布，然后再冲厕所，淘米水可以用来浇花等4、洗碗时，把碗筷放进盆里洗，不要直接放水池里，以免浪费多余的水等等。 $$