第十二章温度与物态变化 培优讲义 2024-2025学年沪科版九年级全一册物理

第十二章 温度与物态变化 培优精练1 温度与温度计 典例1:某初中物理科技小组的同学发现一支外观完好但示数已经不准确的温度计，在1个标准大 气压下，将其放入冰水混合物中时示数为一5℃,放入沸水中时示数为105 ℃,则这支温度计的实 际分度值为 ℃。若用此温度计测量一个物体的温度，温度计的示数为17℃,则该物体的 实际温度为 ℃;若一杯热水的温度为60℃,用此温度计测量时显示的温度为 ℃。 针对训练1 :一支自制温度计有81条均匀刻度线。在1个标准大气压下，若把它插入冰水混合物 中，汞柱下降到第11条刻度线；若把它插入沸水中，汞柱上升到第61条刻度线。现选用摄氏 温标，这个温度计的温度测量范围是( ) A.—5～110℃ B.—18～138℃ C.—20～140 ℃ D.—22～142 ℃ 针对训练2:有一支刻度均匀但读数不准的温度计，在1个标准大气压下，用它测量冰水混合物的 温度时，示数为6℃,当冰熔化后，水温升高到60 ℃时，发现它的示数恰好和真实温度相等。 则当用该温度计去测量1个标准大气压下沸水的温度时，它的示数为( ) A.92℃ B.94 ℃ C.96 ℃ D.98℃ 典例2:科学研究表明，宇宙中存在着温度的下限：—273.15 ℃。以这个下限为起点的温度叫做 热力学温度，用T 表示，单位是开尔文，符号是K。 热力学温度T 与摄氏温度t 的换算关系是 T=(273.15+t)K。 (1)如图所示，关于“冰人”和“火人”有没有说谎，下列说法正确的是( ) ( A. “冰人”在说谎 B. “火人”在说谎 C.“冰人”和“火人”都在说谎 D.“冰 人”和“火人”都没有说 谎 ) ( 我能够把物体加 热到1000℃。 我能够把物体冷 却到-1000 ℃。 ) (2)在月球上，夜里的温度大约为一183 ℃,那么用热力学温度表示应该为 K。 针对训练：在一些国家通用的温度标准为“华氏温标”,这是物理学家华伦海特于1724年创立的。 与我们熟悉的“摄氏温标”不同的是，他把一定浓度的盐水凝固时的温度定义为0华氏度，把纯 水凝固时的温度定义为32华氏度，把1个标准大气压下沸水的温度定义为212华氏度，中间划 分为180等份，每一份代表1华氏度，用1 F 表示。根据以上信息，可知摄氏温度t 与华氏温度 F 之间的关系式为 ,且在 ℃时，华氏温度恰好与摄氏温度 数值相同。 培优精练2 物态变化现象辨析 典例1:如图所示，在炎热的夏天，当我们吃雪糕的时候，常常看到在雪糕的周围有“白气”冒出。 关于雪糕冒出的“白气”,下列说法正确的是( ) A.“白气”是雪糕上的冰升华的结果，“白气”应该上升 B.“白气”是雪糕上的冰升华的结果，“白气”应该下降 C.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果，“白气”应该上升 D.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果，“白气”应该下降 —1— 学科网（北京）股份有限公司 111 针对训练：无论是盛夏还是寒冬，小明发现在开空调的汽车玻璃上常出现一层“雾气”。盛夏，“雾 气”常常出现在车窗的 ;寒冬，“雾气”常常出现在车窗的; (前两空均 填“内侧”“内外两侧”或“外侧”)。寒冬，为了防止“雾气”影响视线，司机师傅应该对挡风玻璃 吹 (填“冷风”或“暖风”),过一段时间“雾气”会消失，此过程会 热量。 典例2:如图甲所示，在试管中放入一些干冰，再将气球紧套在试管口，过一会儿气球会鼓 起来，原因是干冰 (填物态变化名称)变成气体；放置一段时间后，试管底部外 壁出现了白霜、如图乙所示，这是由于干冰发生上述变化时需要 _,使试管底部 甲 乙 温度降低，空气中的水蒸气发生了 (填物态变化名称)现象。 针对训练：有一种乳白色的固体物质，在250℃开始熔化，直到温度升高到300 ℃时，才熔化结 束，这种物质一定是 (填“晶体”或“非晶体”)。在1个标准大气压下，冰水混合物的温 度总保持在 ℃,在此温度下，用质量相等的水和冰来冷却物体， (填“水”或 “冰”)的冷却效果更好，这是因为 典例3:如图所示，盛水的容器中有A、B 两个完全相同的玻璃杯，A 中装有适量的 水 ，B 倒扣着放入盛水的容器中。用酒精灯给容器加热，A 中的水的温度 (填“能”或“不能”)达到沸点；B 中的水 (填“能”或“不能”)沸 腾，原因是加热过程中，B 中封闭气体的压强变大，B 中水的沸点 o 针对训练1:如图所示，把盛有碎冰块的大试管插入烧杯中的碎冰块里，用酒精灯对烧杯 底部慢慢加热。烧杯中冰块的温度达到熔点0℃后，还 (填“能”或“不能”)从 酒精灯火焰上吸收热量，所以烧杯中的冰 (填“能”或“不能”)熔化。由于冰是 晶体，在熔化过程中吸热，温度 ,此过程中试管中冰的温度达到熔点 0℃后，就 (填“能”或“不能”)从烧杯中吸收热量了，故试管中的冰 (填“能”或“不能”)熔化。 针对训练2:在1个标准大气压下，保温瓶中盛有半瓶0℃的水，现将温度为-10℃的冰投入水 中(m 水 >m冰),并盖上瓶盖，将会发生的现象是( ) A.水的质量减小，冰的质量增大 B. 水和冰的质量都不变 C.水的温度降低，冰的温度升高 D.水和冰的温度都不变 培优精练3 物态变化图像 典例：如图甲所示，在0℃的室温下，小明将装有碎冰的试管放入盛有温水的烧杯中，探究冰的熔 化特点。他用温度计分别测量试管中的冰和烧杯中水的温度，用计时器测量所用时间并描绘 出温度—时间图像，如图乙所示。15 min 后，发现试管中依然有部分碎冰，选项图中能较准确 地反映试管内冰的质量变化情况的是( ) 甲 乙 冰的质量 冰的质量 +冰的质量 0 0 5时间/min 0 10 5时间/min 0 10 15时间/min A B C D 针对训练1:在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中，某同学用如图甲所示的实验装置进行实 验，并绘制了图乙中的图线①。现将烧杯中的水冷却至室温，倒掉约 的水，保持其他条件不 变，重做上述实验并绘制了图线，此图线是( ) 甲 乙 A.① B.② C.③ D.④ 针对训练2:下图是一定质量的某种晶体体积随温度变化的图像，分析图像并回答下列问题。 (1)这种晶体的熔点为 ℃,在AB 段处于 态 ，BC 段是该晶体的 ( 填 物态变化名称)过程。 (2)这种晶体在D 点的密度 (填“大于”“等于”或“小于”)在 E 点的密度。 针对训练3:物质存在的状态不仅与物质所处的温度有关，还与其所处的压强有关。下图是碘的 存在状态与压强、温度的关系图像。PA 、PB 、PC 分别是三种状态的临界曲线，P 点称为三相 点。下列说法正确的是( ) A. 当 t>114℃ 时，碘物质一定处于气态 B. 当 t<114 ℃时，碘物质可能处于液态 C. 在1个标准大气压(101.3 kPa) 下，将室温(25 ℃)下的碘物质缓慢加热到100 ℃时，碘先熔 化再汽化 D. 在1个标准大气压(101.3 kPa) 下，将100℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃),碘蒸气凝华并对 外放热 —3— 培优精练4 物态变化实验 典例：小华在电视节目里看到，在气温低于0℃的寒冷冬季，为保障交通安全，工作人员在有冰雪 的路面上撒盐，路面的冰雪就会熔化；在没撒盐的道路上，汽车反复碾压也会使冰雪熔化。 【猜想与假设】她对上述冰雪熔化的原因作出了如下猜想： A.加盐可能使冰雪在低于0℃时熔化。 B.汽车碾压增大了压强，冰雪就可能在低于0℃时熔化。 C. 汽车碾压使冰层变薄了，冰雪就可能在低于0℃时熔化。 【设计与进行实验】为了验证她的猜想，同学们用冰块模拟冰雪进行了如下探究： (1)在气温较低时，将碎冰块放入易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，观察到有 些冰块已经熔化、用温度计测量易拉罐中冰水混合物的温度，温度计的示数低于0℃,证明猜 想A 是 (填“正确”或“错误”)的；同时观察到罐底出现了白霜，这是发生了 (填物态变化名称)现象。 (2)如图所示，在气温低于0℃的室外用窄长凳支起甲、乙、丙三块冰块，甲和乙的厚度相等并 大于丙的厚度，把三根完全相同的细钢丝分别挂在冰块上，钢丝下分别挂上体积相同的实心铁 块和泡沫块，一段时间后，甲、丙两冰块上的钢丝陷入相同的深度，乙冰块上的钢丝未明显陷入。 ( 甲 ) ( 丙 )乙 ( 铁 块 ) ( 铁 块 )泡沫块 【分析与论证】通过对比甲、乙两冰块中钢丝陷入的情况可知：甲冰块受到钢丝的压强 (填“较大”或“较小”),使甲冰块熔化，此时甲冰块的熔点 (填“高于”“等于”或“低于”) 0 ℃,说明猜想B 是正确的；比较甲、丙两冰块可知猜想C 是 的。 【实验拓展】实验结束后，同学们查阅了相关资料，知道了晶体的熔点受压强的影响，才会出现 (2)中的现象。当冰熔化成水时密度 ,体积 。(均填“增大”“不变”或“减小”) 针对训练：人们常说：“被100℃的水蒸气烫伤，要比被100℃的开水烫伤严重得多。”小明认为 100℃的水蒸气和100℃的开水温度虽然一样，但100℃的水蒸气变成100 ℃的热水时会放出 热量。对此，小明设计了以下实验证明自己的观点。 ( 通 入 )【实验过程】①将一定质量的温度为t₁ 的冷水装入一个双层 玻璃真空保温杯中，液面位置如图甲所示，标记为A。 ②向杯中插入导管，将100 ℃的水蒸气通入保温杯的冷水 中(水蒸气全部被吸收),发现保温杯中水面明显上升。 ③一段时间后，停止通入水蒸气，移出导管后，保温杯中液面 位置如图乙所示，标记为B, 再测出此时保温杯中水的温度为 t₂,比较发现1₂ 高于t₁ 。(实验中的热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计) (1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生 (填物态变化名称)的结果。 (2)小科认为仅凭“2高于t₁ ”的现象还不足以证明小明的观点是正确的，这是因为 (3)小科的改进步骤如下，请补充完整：①再取一个相同的保温杯，在保温杯中倒入温度为t₁ 的 冷水，直至水面位置达到标记A 处；②然后向杯中倒入 ;③摇匀后测出此时保温杯中水的温度为t, 若 ,则可以验证小明的 观点是正确的。 —4— 第十二章 温度与物态变化 培优精练1 温度与温度计 典例1: 20 61 针对训练1:C 针对训练2 :C 典例2:(1)A (2)90.15 针对训练： -40 培优精练2 物态变化现象辨析 典例1:D 针对训练：外侧内侧 暖风 吸收 典 例 2 : 升 华 吸 热 凝 华 针对训练：非 晶 体 0 冰 冰在熔化过程中 吸收热量，但温度保持不变 典例3 : 能 不 能 升 高 针对训练1 : 能 能 保 持 不 变 不 能 不 能 针对训练2 :A 培优精练3 物态变化图像 典例：D 针对训练1 :D 针对训练2:(1)0 固 熔 化 ( 2 ) 大 于 针对训练3:D 培优精练4 物态变化实验 典例：【设计与进行实验】(1)正确 凝华 【分析与论证】较大低于错误 【实验拓展】增大减小 针对训练：(1)液化(2)水蒸气液化成水的温 度比冷水的温度高，冷水吸收热量，温度升 高(3)②100℃的开水，直至水面位置达 到标记B 处 ③t₃<t₂ $$