内容正文:
第三章 物态变化
1.如图3-1所示,3D打印过程一般是将固态材料在高温下变成液态材料,喷头按照3D图纸轨迹运动将液态材料挤出,材料冷却后形成立体实物的过程。在打印过程中,所用材料经历了哪些物态变化?
解析
在3D打印过程中,所用材料首先经历了从固态到液态的熔化过程,然后在冷却过程中又经历了从液态到固态的凝固过程。
所以,材料总共经历了熔化和凝固两种物态变化。
2.如图3-2所示,某同学将少量碎冰放入试管中,准备探究固体化时温度的变化规律。实验时他发现,还没有加热就能明显观察到有一部分冰熔化了。因此,他认为:冰的熔化不需要吸收热量。你同意他的看法吗?说说你的理由。
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不同意他的看法。因为冰是晶体,晶体熔化需要同时满足两个条件:
一是温度达到熔点,二是继续吸收热量。
在这个实验中,虽然试管没有直接加热,但试管本身或周围环境的温度可能高于冰的熔点,导致冰通过热传递吸收了热量,从而发生了熔化。因此,冰的熔化仍然需要吸收热量。
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3.在运输海鲜食品时,人们常在食品周围放置一些冰块,防止温度过高、食品变质;在北方的冬天,人们常在存放蔬菜的地窖里放几桶水,防止蔬菜被冻坏。这两种保存食物的办法在物理原理上有什么不同?
这两种保存食物的办法在物理原理上的不同在于:前者是利用冰熔化吸热来降低温度,达到保鲜的效果;而后者则是利用水凝固放热来释放热量,提高温度,防止食物被冻坏。
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4.煮饺子时,水沸腾后会往锅里加入半碗凉水使其停止沸腾,当水再次沸腾后再加凉水……反复几次之后饺子就煮熟了。请你用纵轴表示水温,横轴表示加热时间,大致画出水温随时间变化的图像。
温度/℃
时间/min
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5.某同学通过实验来探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)根据你的实验经历,沸腾时水里的气泡在上升过程中,其大小的变化情况是图3-3中的哪一种?
(1)甲
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(2)下表是这位同学记录的实验数据,其中一组数据出现记录错误,请你找出来并说明判断的依据。另外,他测出水的沸点是多少?
(2)第6分钟时,数据错误一直加热不会出现温度下降的情况,沸点是98℃。
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6.烧开水时,我们会在水面上方看到“白气”;夏天,我们也会在冰激凌周围看到“白气”。比较这两种“白气”的形成过程,说说它们的相同点和不同点。
比较这两种“白气”的形成过程,我们可以发现它们的相同点和不同点:
相同点:
①都是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
②都悬浮在空气中,形成可见的“白气”。
不同点:
①水蒸气的来源不同:烧开水时的水蒸气来源于沸腾的水;而冰激凌周围的水蒸气则来源于周围的空气。
②遇冷的物体或介质不同:烧开水时的水蒸气遇到的是较冷的空气;而冰激凌周围的水蒸气遇到的是冰激凌及其周围温度较低的空气。
7.某同学将热水、冰水和室温水(水温与室温相同)分别装入纸杯中,如图3-4所示一段时间后,发现其中两只纸杯的杯壁上有小水珠出现。请你说一说是哪两只纸杯并画出小水珠的大致位置。你知道小水珠产生的原因是什么吗?
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热水杯的内壁会出现小水珠。热水杯中温度较高的水蒸气,遇到温度较低的水杯内壁,液化成水,形成小水珠;
冰水杯水面下的外壁会形成小水珠。空气中的水蒸气遇到冰水杯的外壁,遇冷液化,形成水珠。
体会、感悟
1.初步体会了科学探究的基本过程:提出问题后,对问题的原因或结果提出猜想和假设,设计实验获得数据,随后对数据进行解释,形成实验结论并进行交流。
2.学习了用图像来描述实验数据的方法。
3.通过自然界水循环知识的学习,认识到水资源危机已出现在人类的面前,要养成良好的用水习惯,共同保卫我们的蓝色家园。
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