内容正文:
专题03 物态变化 物体的运动
【清单01】物质的三态 温度的测量
一、物态及其变化
1. 物质的三种状态:
(1)固态:像铁钉、冰块这类有一定形状和体积的物质。
(2)液态:像水和牛奶这类没有__________形状,但有一定的体积的物质。
(3)气态:像空气这类既没有固定形状,也没有__________的体积的物质。
2.物态变化:物质由一种状态变为另一种状态的过程,叫物态变化。
要点:
(1)固态、液态、气态是物质常见的三种状态,在常温下呈现固态的物体一般称固体,如:钢铁、食盐等;在常温下呈现液态的物质,一般称为液体,如:水、酒精等;在常温下呈现气态的物质,一般称为气体,如:氧气、二氧化碳等。
(2)自然界中的物质通常情况下都有三种状态,如:常温下铁是固态,加热至1535℃时变成液态;加热至2750℃时,变成气态。
(3)固、液、气特征表:
状态
形状
体积
固态
有一定形状
有一定体积
液态
没有固定形状
有一定体积
气态
没有固定形状
没有一定体积
(4)温度的变化,导致了物态的变化。
(5)通常说的水是液态的;冰是固态的;水蒸气是气态的。
二、温度及其测量
1.温度:物理学中通常把物体或环境的冷热程度叫做温度。
2.摄氏温标:
(1)单位:__________,符号__________,读作摄氏度。
(2)瑞典天文学家摄尔西斯创立了摄氏温标。该温标规定,在标准大气压下,冰水混合物规定为0℃,在标准大气压下沸水的温度规定为100℃。在0-100之间平均分成100等份,每份就是1度,也就是1℃。
3.温度计:
(1)用途:测量物体温度的仪器。
(2)原理:常用温度计是根据液体__________的性质制成的。
(3)构造:玻璃外壳、玻璃泡、玻璃管、液体、刻度等。
(4)特点:常用液体温度计的内径是粗细均匀的,温度计的分度值设计的越小,温度计的灵敏度越高。
(5)常用温度计:
①实验室温度计(图甲):量程一般为-20℃—110℃,分度值为1℃,所装液体一般为水银或酒精。
②体温计(图乙):量程为35℃—42℃,分度值为0.1℃,所装液体为水银。
③寒暑表(图丙):量程一般为-30℃—50℃,分度值为1℃,所装液体一般为煤油或酒精。
4.温度计的使用:
(1)使用前:
①观察它的__________;
②认清分度值。
(2)使用时:
①放:温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁。
②看:视线要与温度计中液柱的上表面相平。
③读:温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍侯一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;读数时温度计的玻璃泡继续留在液体中。
④记:记录结果必须带单位,用负号表示零下温度。
5.体温计:
(1)结构特点:玻璃泡和直玻璃管之间有一段非常细的缩口。
(2)体温计离开人体后缩口处的水银断开,直玻璃管内的水银不会退回玻璃泡内,这样体温计离开人体后仍然表示人体的温度。但是每次使用之前,将缩口上方的水银甩到玻璃泡中(其他温度计不用甩),消毒后才能进行测量。
要点:
(1)华氏温标(F):华氏温标是由德国物理学家华伦海特在1714年制定的。
(2)热力学温标( K):热力学温标是英国科学家开尔文于1848年建立的。国际单位之中采用的温标是热力学温标,单位是开尔文,简称开,符号是K。热力学标T和摄氏温度t的关系是:T=(t+273.15)K。
(3)估计待测液体温度,以选择合适的温度计。
(4)我国最低气温约为“-52℃”,读作“负五十二摄氏度”或“零下五十二摄氏度”。
(5)要特别注意摄氏温度的写法(30℃)与读法(三十摄氏度),不能写成“30C”或读成“摄氏三十度”,以免与别的温标混淆。
(6)对刻度模糊的温度计和刻度不标准的温度计,根据它们的读数或水银柱的变化来确定正确的温度比较困难,可采用标准点法来确定正确的温度。其步骤为:
①确定标准点及其对应的两个实际温度;
②写出两标准点之间的格数变化或长度变化及与其对应的实际温度的变化;
③写出待求点与其中一个标准点之间的格数变化或长度变化及与其对应的待求温度与一个实际温度的变化;
④利用温度变化与格数变化或长度变化之比相等列出比例式,根据题意求解。
【清单02】汽化和液化
一、汽化和液化
1.汽化:物质由液态变为气态叫做汽化;汽化__________热。
2.液化:物质由气态变为液态叫做液化;液化__________热。
要点:
(1)汽化与液化互为逆过程,汽化吸热,液化放热。如下图所示:
(2)汽化有两种方式,__________与沸腾。如晾在阳光下的湿衣服变干是蒸发,水烧开后继续加热,水变成水蒸气,这属于沸腾。
二、蒸发
1.蒸发:蒸发是只在液体__________发生的汽化现象。
2.影响蒸发快慢的因素:液体温度的高低,液体表面积的大小,液体表面空气流动的快慢。
3.液体蒸发吸热,有制冷作用:把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计的度数变小,这是因为酒精蒸发吸热。
要点:
(1) 蒸发在任何温度下都能发生。
(2)液体蒸发时会吸热。
三、沸腾
1.沸腾:沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
2.观察水沸腾时的现象,探究水沸腾时温度变化的特点:
(1)实验器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、秒表
(2)实验装置:
(3)实验步骤:
①按装置图安装实验仪器;
②用酒精灯给水加热并观察;
③当水温接近90℃时每隔1min 记录一次温度,并观察水的沸腾现象。
④完成水沸腾时温度和时间关系的曲线。
(4)水沸腾时的现象:剧烈的汽化现象,大量的气泡上升、变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热,它的温度不变。
3.沸点:液体沸腾时的温度。
4.液体沸腾的条件:(1)温度达到沸点;(2)继续吸收热量。
要点:
(1)液体沸腾需要一定的温度,在标准大气压下不同的液体沸点不同。
(2)液体沸腾前吸收热量温度升高,沸腾后吸收热量温度保持不变。
(3)液体的沸点还与大气压有关,气压越高液体的沸点越高,高压锅就是利用了这一原理。
(4)蒸发和沸腾的异同:
汽化方式
异同点
蒸发
沸腾
不同点
发生部位
液体表面
液体表面和内部同时发生
温度条件
任何温度
只在沸点时
剧烈程度
缓慢
剧烈
相同点
都属于汽化现象,都是吸热过程
四、液化
1.液化的方法:
(1)降低温度(所有气体都可液化)
(2)__________
2.液化的好处:体积缩小,便于储存和运输。
3.液化放热:水蒸气的烫伤往往比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气液化的时候要放出部分热。
要点:
(1)云、雨、露、雾的形成都与自然界中水的液化有关。
(2)“人造雨”的实验中,从水壶口逸出的水蒸气遇到冷的勺子,水蒸气可以液化成小水滴,说明降低温度能使气体液化。
(3)注射器中的乙醚蒸气,推动活塞,减小乙醚蒸气的体积,注射器内有液态乙醚出现,说明压缩体积也能实现液化。
【清单03】熔化和凝固
一、熔化和凝固
1.熔化:物质从固态变为液态叫熔化;熔化要__________热。
2.凝固:物质从液态变为固态叫凝固;凝固要__________热。
要点:
二、探究固体熔化的特点
1.实验器材:酒精灯、烧杯、石棉网、试管、温度计、火柴、搅拌器、三脚架、钟表
2.实验药品:冰、蜡烛
3.实验装置:
4.实验内容:
(1)观察冰熔化时的现象?
(2)每隔半分钟记录一次冰的温度。
(3)当冰开始熔化后继续加热温度是否升高?如果停止加热还能继续熔化吗?
(4)用记录的数据描点作图。
5.表格:
t/min
0
0.5
1
1.5
2
……
T冰/℃
冰的状态
T蜡烛/℃
蜡烛的状态
6.冰、蜡烛熔化图象:
7.分析论证:
冰在熔化之前温度逐渐上升,到0℃时冰开始熔化,熔化过程吸热但温度保持在0℃不变,直到冰块全部熔化成0℃水后,继续吸热,水温上升。冰的熔化曲线中平行于时间轴部分表示的意义:冰在熔化过程中虽然继续吸热,但温度保持不变。平行于时间轴一段所对应的温度值,即为冰的熔点0℃。
要点:
(1)冰熔化过程中的特点:
(2)在标准大气压下,冰的熔点是0℃。
(3)冰熔化的条件是:①达到__________点 ②持续吸热。
三、熔点和凝固点
1.晶体与非晶体:
(1)晶体:有__________熔化温度的固体称为晶体。如:冰、海波、各种金属。
(2)非晶体:没有确定熔化温度的固体称为非晶体。如:蜡、松香、玻璃、沥青。
2.熔点和凝固点:
(1)熔点:晶体__________时的温度叫熔点。
(2)凝固点:晶体__________时的温度,叫凝固点。
要点:
(1)有无熔点是晶体和非晶体的主要区别,同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同。
(2)晶体熔化的条件是:①达到熔点 ②继续吸热
(3)晶体和非晶体的区别:
物理过程
晶体
非晶体
熔点和凝固点
有
没有
熔化过程
吸收热量,温度不变
吸收热量,温度升高
凝固过程
放出热量,温度不变
放出热量,温度降低
熔化条件
温度达到熔点,继续吸热
吸收热量
熔化图象
凝固图象
四、熔化、凝固的应用
1.熔化吸热:晶体熔化时虽然温度不变,但是必须加热,停止加热,熔化马上停止。即熔化过程要吸热。
2.凝固放热:反过来,凝固是熔化的逆过程,液体在凝固时要放热,放热快凝固快,放热慢凝固慢,不能放热凝固停止。
3.应用:北方寒冷的冬天,在地下菜窖里放几桶水,利用水结冰时放热使窖内温度不会太低,不会冻坏青菜。
要点:
晶体在熔化和凝固的过程中,温度没有达到熔点时,吸收热量只能使其温度升高而不能熔化;液体温度没有达到凝固点时,放出热量只能使其温度降低而不能凝固。
【清单04】升华和凝华
一、升华
1、定义:物质从固态直接变成__________态叫升华。
2、现象:冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的卫生球变小、干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。
要点:
1、升华是指物质从固态直接变为气态的过程,注意在此物态变化中并不存在液态。
2、一般在任意温度下,任何固体的表面都会发生升华现象。某些干燥的固体物质如香皂发出气味这就是固体表面发生升华。
二、凝华
1、定义:物质从气态直接变成__________态叫凝华。
2、现象:冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华。
要点:
1、凝华是物质从气态直接变成固态的过程,在此物态变化过程中没有经过液体。
2、凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。
三、升华吸热和凝华放热
1、人工降雨:
关于人工降雨原因:一是干冰的升华降温;二是水蒸气遇冷凝华成小冰晶;三是小冰晶下落遇到热的气流熔化成小水珠,小水珠越结越大,水珠下落到地面就形成雨。
2、舞台烟雾:
关于舞台“烟雾”的之谜:干冰粉喷洒到舞台上,迅速升华降温,使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。
3、储藏食物、医学手术:
固态二氧化碳可以直接升华为气态的二氧化碳,同时吸收大量的热,还没有残留物。利用该特点,可以用来作强制冷剂,用来储藏食物或用在医学研究上,现代医学中的“冷冻疗法”就是把干冰(固态二氧化碳)放在部分组织上,利用干冰升华吸热迅速降温,使其组织坏死。
要点:
1、升华吸热,有制冷作用;凝华放热。升华和凝华互为逆过程。
2、 学习了物质的三态之间的六种变化,在分析物态变化现象时,弄清物态变化中初始状态和最终状态,以及变化过程中的条件。如冰冻衣服晾干,是因为衣服下的冰吸热升华成水蒸气,初始状态是冰,最终状态是水蒸气,条件是吸热,物态变化是升华。
【清单05】水循环
一、与物态变化有关的自然现象
二、地球上的水循环
地球上的水在陆地、海洋、大气层之间不断地循环。
陆地(包括江河湖泊、土壤、植物 等)和海洋中的水不断地蒸发成水蒸气, 高山积雪和冰也会升华成为水蒸气。水蒸气随气流运动,升到高空后遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶,飘浮在空中形成云。而云中的小水滴和小冰晶会变大,当大到不能被上升气流托住时,就会降落到地面,形成雨、雪或雹。在一定条件下, 陆地上的积雪熔化成水,汇入江河湖泊, 或渗入地下成为地下水。最后,其中大部分水又流入大海。
自然界中的水在不停地运动着、变化着,形成了一个巨大的水循环系统,水的循环伴随着能量转移。
要点:
(1)水蒸气、水、冰雪、冰晶,他们都属于水的三态。
(2)水循环过程中的物态变化:
(3)水循环的类型:
水循环类型
发生领域
水循环环节
特点
海陆间循环
海洋与陆地之间
蒸发,水汽输送、降水、地表径流、下渗、地表径流等。
使陆地水得到补充,水资源得以更新,
陆地内循环
陆地与陆地上空之间
蒸发、植物蒸腾、降水等
补充陆地水的数量很少
海上内循环
海洋与海洋上空之间
蒸发、降水等
水循环的水量最大
(4)水循环和我们的生活密切相关,水资源就是巨大的能源,并可以转化为其他形式的能。物态变化过程伴随着能量的转移。
三、珍贵的水资源
水是生命之源,是我们人类和其他生物赖以生存的重要物质。地球表面的70%被水覆盖,是一个名副其实的水球。但其中96.5%以上是海洋的咸水,人类实际能直接利用的淡水只有不到0.03%,因此水资源是十分珍贵的。
要点:
(1) 水是地球生命有机体的组成之一,生物的生命活动也离不开水。
(2) 水在生活和生产中的用途:①生活用水;②农业用水;③工业用水;④水上航运;⑤水产养殖;⑥水力发电,三峡工程。
(3) 水污染:一类是自然污染;另一类是人为污染。根据污染杂质不同,分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。
四、节约用水与资源保护
目前,全球约有100多个国家缺水,13亿人缺少饮用水,30亿人的饮用水不符合卫生要求,有40%的河流被污染,每年至少有1000万人因饮用水不合格而致病。
要点:
保护水资源从小事做起:
①生活中节约用水,提高水的使用效率。
②农业喷灌,节约用水。
③污水处理,循环利用,尽量减少各种污染。
④ 海水淡化。
【清单06】长度和时间的测量
一、长度的测量
人的直觉并不可靠,要得到准确的长度需要用工具进行测量。
要点:
1.长度的单位及其换算关系
①国际单位:__________ 常用单位:千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米
②单位符号及换算
千米(km) 米(m) 分米(dm) 厘米(cm) 毫米(mm) 微米(μm) 纳米(nm)
1km=1000m=103m 1m=10dm=100cm=1000mm=103mm
1mm=103μm 1μm ==103nm
2.测量工具:
①刻度尺(最常用);
②精密仪器:游标卡尺 螺旋测微器,激光测距仪。
3.刻度尺的正确使用
①看:看清刻度尺零刻度线是否磨损; 看清测量范围(量程);看清分度值(决定了测量的精确程度)。
②选:根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺;
③放:刻度尺的刻度线紧靠被测长度且与被测长度平行,刻度尺的零刻度线或某一整数刻度线与被测长度起始端对齐;
④读:读数时视线要正对刻度尺且与尺面垂直;要估读到分度值的下一位;
⑤记:记录结果应包括数字和单位,一个正确的测量结果包括三部分,准确值、估计值和单位。
二、测量长度的几种特殊方法
对于无法直接测量的长度,需要采用特殊方法。
要点:
1.化曲为直法(棉线法)
测量曲线长度时,可让无伸缩性的棉线与曲线完全重合,作好两端的记号,然后把线轻轻拉直,用刻度尺测量出长度,就等于曲线的长度。
2.累积法:
对于无法直接测量的微小量的长度,可以把数个相同的微小量叠放在一起测量,再将测量结果除以被测量的个数,就可得到一个微小量的长度。
3.滚轮法:
用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动,记下滚动的圈数,则被测路段的长度等于圈数乘以周长,例如测量池塘的周长,某段道路的长度等。
4.截取法(化整为零):
被测物体的长度很大时,可先测出其中一小段,然后找出它们之间的倍数关系,从而算出物体的总长度。
5.替代法:
当一个物体的长度无法直接测量时,可用与它长度相等的物体来代替。
三、时间的单位和测量工具
在古代人们就学会了利用自然界的某些有规律的变化作为测量时间的单位,比如昼夜的交替、季节的变化、月圆月缺等等。随着科技的发展人们确定了更加稳定并让世界各国人民都能够接受的标准,并有了更加先进的测量工具。
要点:
1.时间的单位:国际单位是__________(s),常用的时间单位还有时(h) 分(min) 毫秒(ms),
它们之间的换算关系是,1h=60min,1min=60s,1h=3600s,1s=1000ms。
2.时间的测量工具
(1)在物理实验中常用停表来计时,停表与普通表不同之处:普通表的时针、分针和秒针是在不停地走动,而停表指针可走可停,在使用停表之前要观察一下秒针的走动情况,使用停表先按动启动按钮,停表开始计时,再按停止按钮停表即停止,显示时间间隔。
(2)古代有日晷、沙漏、水钟等。近代有机械钟、石英钟,现在有电子表、光电计时器。
四、误差与错误
测量值和真实值之间的差异叫做误差。
要点:
1.误差:测量方法、测量工具、测量环境和测量者的不同,都会影响测量结果,所以误差是不可避免的。减小误差的方法:可以通过选用精密仪器,改进测量方法来减小误差,而多次测量求__________是我们实验室做实验时采用的减小误差的方法。
2.错误:因不遵守测量仪器的使用规则,测量方法错误。错误是不该发生的,采用正确的测量方法便可以避免;错误不叫误差,误差也不是错误。
【清单07】速度 直线运动
一、比较运动的快慢
1、运动物体通过的路径长度叫做路程。比较物体运动的快慢需要同时考虑物体通过的路程和时间。
2、比较运动快慢的方法:
(1)相同时间比较路程;
(2)相同路程比较__________。
二、 速度
速度是表示物体运动__________的物理量。
要点:
1.物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量,物体运动越快速度越大;物体运动越慢,速度越小。
2.定义:物体在单位时间内通过的路程。
3.公式:v=s/t,s表示物体通过的路程,t表示物体通过相应路程所用的时间,v表示物体运动的速度。
4.速度的单位及换算关系:国际单位:米/秒(或)
常用单位:千米/小时(或)
换算:1m/s=3.6km/h
三、匀速直线运动
__________不变的直线运动叫做匀速直线运动。
要点:
1、匀速直线运动的特点:
①匀速直线运动是运动状态不变的运动,是最简单的机械运动。
②在整个运动过程中,物体的运动方向和运动快慢都保持不变。
③在任意一段相等的时间内和任意一段路程内速度都是相等的。
2、做匀速直线运动的物体,其速度的大小可以由v=s/t来计算,但速度的大小与s、t无关。
四、变速直线运动及平均速度
速度变化的直线运动叫做变速直线运动。
要点:
1.物体在做变速运动时,可能是物体的运动方向改变,也可能是快慢改变,还可能是方向和快慢同时改变。
2.对于做变速运动的物体,也可以利用v=s/t来计算变速运动的平均速度。
3.平均速度能粗略地描绘做变速运动的物体在一段路程上或一段时间内的运动快慢,不能反映出物体的运动细节。
五、用图象描述物体的运动
图象法是描述各物理量之间的关系的有效手段,在物理学里经常用到。
要点:
1.s-t图象:用横坐标表示时间t,纵坐标表示路程s,就得到了物体运动的s-t图象,如下图(1)所示是匀速直线运动的s-t图象。
2.v-t图象:用横坐标表示时间t,用纵坐标表示速度v,就得到了物体运动的v-t图象,如下图(2)所示是匀速直线运动的v-t图象。
【清单08】运动的相对性
一、 机械运动
在物理学中,我们把一个物体相对于另一个物体__________改变的过程叫做__________运动,简称运动。
要点:
1.宇宙中的一切物体都在做机械运动,机械运动是自然界中最普遍的运动形式。
2.判断物体是否做机械运动关键是看物体是否发生“位置的变化”。
二、参照物
描述物体的运动,判断一个物体的运动情况(是运动还是静止),需要选定一个物体作为标准,这个被选作标准的物体就叫做__________,参照物是我们假定为不动的物体。如果物体相对于参照物的位置发生了变化,我们就说物体是运动的,物体相对于参照物的位置没有发生变化,我们就说物体是静止的。
要点:
(1)参照物可以选取研究对象以外的任何物体,它既可以是运动的也可以是静止的,要根据实际情况而定。
(2)同一物体,由于参照物选择不同,对其运动状态的描述也往往不同。
(3)通常我们研究地面上物体运动的情况较多,为了方便起见,我们常选地面或相对于地面静止的物体为参照物。
(4)如果处在运动的物体中,人们描述物体的运动时,一般习惯选择运动物体本身作参照物。如人坐在行驶的火车上,一般会选火车为参照物来描述其他物体的运动情况。
三、运动和静止的相对性
对于同一个物体,由于选取的参照物不同,我们可以说它是运动的,也可以说它是静止的。机械运动的这种性质叫做运动的__________性。
要点:
1.宇宙中的一切物体都是运动的,没有绝对静止的物体。
2.判断物体运动或静止的方法:选定参照物,分析被研究的物体相对于参照物的位置有没有发生变化。
【考点题型一】概念辨析、填空(共5小题)
【例1】.下列情景中,其包含的物态变化属于液化的是( )
A.冬天户外的人呼出“白气” B.湿裤子晾干
C.秋天枝头挂满白霜 D.钢水浇铸得到钢件
【变式1】.下列现象中,由凝华形成的是( )
A.冰雪消融 B.霜挂枝头 C.湖面结冰 D.冰冻的衣服晾干
【变式2】.下列各种现象中,需要吸收热量的是( )
A.壶口冒白气 B.铁水浇铸成零件
C.“雾凇”的形成 D.“冰雕”变小
【变式3】.在《物理实验》八年级上册活动4.3中提到用水壶烧开水,远离壶嘴处的“白气” (选填“多”或“少”),和冬天相比夏天烧水时壶嘴附近的“白气” (选填“多”或“少”),这些现象进一步说明液化现象需要 (选填“吸热”或“放热”)。
【变式4】.把一些冰块放在杯中,过一段时间后,冰变成了水,这是 (填物态变化名称)现象,需要 (放出/吸收)热量;杯外壁出现一层水珠,这是 (填物态变化名称)现象,需要 (放出/吸收)热量。
【考点题型二】物质三态的转化及其应用(共2小题)
【例2】.固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,则丙为 态,由甲到乙是 过程(填物态变化名称),由乙到丙的过程和生活中的 (选填“露”或“霜”)形成时的物态变化相同。
【变式1】.固态的冰、液态的水和气态的水蒸气是水循环过程中水常见的三种状态,某同学据此画出了如图1所示水的三态变化图,甲、乙、丙分别代表水的三种状态,则乙是 (选填“冰”“水”或“水蒸气”)。如图2所示,“热管”利用流体发生物态变化达到散热目的,被广泛应用于各种高端科技上,热管里的液体在A端吸热,然后流动到较冷的B端放热,B端通过散热风扇转动将热散出,则在B端发生的物态变化是 。
【考点题型三】水循环(共2小题)
【例3】.如图所示是大自然中水循环现象的示意图。在水循环的过程中,江河湖海、土壤、植物中的水,通过 变成水蒸气。升入天空,水蒸气在高空遇冷时有的液化成小水珠,有的 成小冰晶,形成千姿百态的云。云中的小水滴长大到一定程度后,降落到地面,这就是雨。云中的小冰晶长大到一定程度后,降落到高山、地面,这就是雪。冰山上的积雪 直接变成水蒸气,升入天空;积雪 后变成水,汇入江河,流入大海。(均填物态变化名称)
【变式1】.地球上存在着不同形式的水体,如海洋水、冰川水、地下淡水、湖泊咸水等,如图是大自然中水循环示意图,当含有很多水蒸气的空气升入高空时,水蒸气的温度降低 成小水滴或 成小冰晶,这就形成了云。
【考点题型四】物态变化有关图像、图表题(共4小题)
【例4】.如图是甲、乙两种物质熔化时的温度−时间图像,其中物质 是晶体,它的熔点是 ℃,在第10min时,该物质处于 态。
【变式1】.现代建筑出现一种新的设计:在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球,球内充入一种非晶体材料,当温度升高时,球内材料熔化吸热;当温度降低时,球内材料凝固放热,使建筑内温度基本保持不变。下面四个图像中表示该材料熔化的是( )
A.B.C. D.
【变式2】.小华利用如图1装置“探究冰的熔化特点”,如图2是实验中获得的冰熔化时的温度-时间图像。下列有关说法正确的是( )
A.用“水浴法”加热的目的是缩短实验时间
B.实验时需要观察冰的状态变化
C.在10s至30s时间内,冰不需要吸热
D.由图可知,冰是非晶体
【变式3】.根据下表给出的信息,所得结论正确的是( )
液态氧沸点
液态氮沸点
液态氢沸点
固态氮熔点
固态氧熔点
固态氢熔点
A.沸点低的物质熔点也一定低
B.的氮一定为固液共存态
C.时,氧是液态,氢是气态
D.这三种物质的沸点、熔点都极低,它们极易沸腾、凝固
【考点题型五】长度和时间的测量 机械运动(共5小题)
【例5】.测量一木板的长度下列图中的方法正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】.2025年1月,中国科学家发布:在甘肃省发现一批距今1亿多年(白垩纪)的斯氏跷脚龙足迹。其中一成年斯氏跷脚龙脚印的长度与初三学生双手并靠的最大宽度接近,如图所示。已知斯氏跷脚龙体长为脚印长度的12倍,则其体长约为( )
A. B. C. D.
【变式2】.如图甲所示,刻度尺的分度值是 cm,所测正方形边长的测量值是 cm.如图乙所示,秒表的示数是 s.
【变式3】.如图是用数码相机的连拍功能记录的某中学生跑步时的两张照片,以盆栽为参照物,中学生是 (选填“运动”或“静止”)的,因为 。
【变式4】.测量过程中,误差是 避免的(选填“不可”或“可”)。用同一把刻度尺测量某物体的长度,四次记录到的数据分别是5.79cm,5.97cm,5.77cm,5.78cm,去除错误数据后该物体的长度是 cm,这是利用多次测量求 的方法来减小误差。
【考点题型六】速度有关的计算、应用(共2小题)
【例6】.甲、乙两物体做匀速直线运动,它们的速度之比为3∶1,通过的路程之比为2∶3,那么甲、乙两物体运动的时间之比是( )
A.2∶9 B.2∶1 C.9∶2 D.1∶2
【变式1】.端午节小马和爸爸坐火车一起去探望外婆。他们所坐火车长为360m,当火车通过一条隧道时速度为72km/h,如图所示。小马测得火车全部在此隧道内运行的时间为72s。假设火车一直匀速行驶,则:这条隧道长 m,火车完全通过隧道需 s。
【考点题型七】速度有关图像题(共4小题)
【例7】.甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似看做匀速直线运动处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如图所示,在图中分别作出在这段时间内两人运动路程s、速度v与时间t的关系图象,正确的是( )
A.B. C. D.
【变式1】.小华根据实验记录的数据.描绘出玩具小车行驶的路程随时间变化的关系图像。如图所示。由图像可知,计时 s后小车开始运动;1s至5s小车通过的路程是 m,2s至4s小车的速度是 m/s。0s至6s小车的平均速度是 m/s。(小数点后保留2位数字)
【变式2】.A、B两车在平直公路上沿同一方向做匀速直线运动,如图是两车的路程与时间关系图像,从计时开始到两车相遇的时间内,下列运动示意图正确的是( )
A. B. C.D.
【变式3】.甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动,它们运动的图像如图所示,由图像可知:
(1)甲车的速度是 m/s,乙车运动4s通过的路程是 m。
(2)若以甲车为参照物,丙车 (选填“静止”或“运动”)。
(3)图B中阴影部分的面积所表示的物理量是 。
【考点题型八】探究纸锥下落的快慢(共1小题)
【例8】.下列图甲所示的是等大的圆形纸被剪去的扇形大小不等的剩余部分。再将它们做成图乙所示的两个锥角不等的纸锥,准备研究纸锥下落的快慢。
(1)为了比较纸锥下落的快慢,把两个纸锥拿到同一高度同时释放,此时应该拿至图乙的 所示的位置释放,同时记录下落至地面的 ,就可比较纸锥下落的快慢;
(2)在纸锥还没有到达地面时,小明已经判断出锥角小的纸锥下落的更快一些,他是通过相同 比 的方法来比较快慢的;
(3)将两个纸锥从不同的高度同时释放,比较它们运动的快慢的方法是:先分别测出纸锥下落的时间和 ,再计算出下落的 ,并加以比较。
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专题03 物态变化 物体的运动
【清单01】物质的三态 温度的测量
一、物态及其变化
1. 物质的三种状态:
(1)固态:像铁钉、冰块这类有一定形状和体积的物质。
(2)液态:像水和牛奶这类没有固定形状,但有一定的体积的物质。
(3)气态:像空气这类既没有固定形状,也没有一定的体积的物质。
2.物态变化:物质由一种状态变为另一种状态的过程,叫物态变化。
要点:
(1)固态、液态、气态是物质常见的三种状态,在常温下呈现固态的物体一般称固体,如:钢铁、食盐等;在常温下呈现液态的物质,一般称为液体,如:水、酒精等;在常温下呈现气态的物质,一般称为气体,如:氧气、二氧化碳等。
(2)自然界中的物质通常情况下都有三种状态,如:常温下铁是固态,加热至1535℃时变成液态;加热至2750℃时,变成气态。
(3)固、液、气特征表:
状态
形状
体积
固态
有一定形状
有一定体积
液态
没有固定形状
有一定体积
气态
没有固定形状
没有一定体积
(4)温度的变化,导致了物态的变化。
(5)通常说的水是液态的;冰是固态的;水蒸气是气态的。
二、温度及其测量
1.温度:物理学中通常把物体或环境的冷热程度叫做温度。
2.摄氏温标:
(1)单位:摄氏度,符号℃,读作摄氏度。
(2)瑞典天文学家摄尔西斯创立了摄氏温标。该温标规定,在标准大气压下,冰水混合物规定为0℃,在标准大气压下沸水的温度规定为100℃。在0-100之间平均分成100等份,每份就是1度,也就是1℃。
3.温度计:
(1)用途:测量物体温度的仪器。
(2)原理:常用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
(3)构造:玻璃外壳、玻璃泡、玻璃管、液体、刻度等。
(4)特点:常用液体温度计的内径是粗细均匀的,温度计的分度值设计的越小,温度计的灵敏度越高。
(5)常用温度计:
①实验室温度计(图甲):量程一般为-20℃—110℃,分度值为1℃,所装液体一般为水银或酒精。
②体温计(图乙):量程为35℃—42℃,分度值为0.1℃,所装液体为水银。
③寒暑表(图丙):量程一般为-30℃—50℃,分度值为1℃,所装液体一般为煤油或酒精。
4.温度计的使用:
(1)使用前:
①观察它的量程;
②认清分度值。
(2)使用时:
①放:温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁。
②看:视线要与温度计中液柱的上表面相平。
③读:温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍侯一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;读数时温度计的玻璃泡继续留在液体中。
④记:记录结果必须带单位,用负号表示零下温度。
5.体温计:
(1)结构特点:玻璃泡和直玻璃管之间有一段非常细的缩口。
(2)体温计离开人体后缩口处的水银断开,直玻璃管内的水银不会退回玻璃泡内,这样体温计离开人体后仍然表示人体的温度。但是每次使用之前,将缩口上方的水银甩到玻璃泡中(其他温度计不用甩),消毒后才能进行测量。
要点:
(1)华氏温标(F):华氏温标是由德国物理学家华伦海特在1714年制定的。
(2)热力学温标( K):热力学温标是英国科学家开尔文于1848年建立的。国际单位之中采用的温标是热力学温标,单位是开尔文,简称开,符号是K。热力学标T和摄氏温度t的关系是:T=(t+273.15)K。
(3)估计待测液体温度,以选择合适的温度计。
(4)我国最低气温约为“-52℃”,读作“负五十二摄氏度”或“零下五十二摄氏度”。
(5)要特别注意摄氏温度的写法(30℃)与读法(三十摄氏度),不能写成“30C”或读成“摄氏三十度”,以免与别的温标混淆。
(6)对刻度模糊的温度计和刻度不标准的温度计,根据它们的读数或水银柱的变化来确定正确的温度比较困难,可采用标准点法来确定正确的温度。其步骤为:
①确定标准点及其对应的两个实际温度;
②写出两标准点之间的格数变化或长度变化及与其对应的实际温度的变化;
③写出待求点与其中一个标准点之间的格数变化或长度变化及与其对应的待求温度与一个实际温度的变化;
④利用温度变化与格数变化或长度变化之比相等列出比例式,根据题意求解。
【清单02】汽化和液化
一、汽化和液化
1.汽化:物质由液态变为气态叫做汽化;汽化吸热。
2.液化:物质由气态变为液态叫做液化;液化放热。
要点:
(1)汽化与液化互为逆过程,汽化吸热,液化放热。如下图所示:
(2)汽化有两种方式,蒸发与沸腾。如晾在阳光下的湿衣服变干是蒸发,水烧开后继续加热,水变成水蒸气,这属于沸腾。
二、蒸发
1.蒸发:蒸发是只在液体表面发生的汽化现象。
2.影响蒸发快慢的因素:液体温度的高低,液体表面积的大小,液体表面空气流动的快慢。
3.液体蒸发吸热,有制冷作用:把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计的度数变小,这是因为酒精蒸发吸热。
要点:
(1) 蒸发在任何温度下都能发生。
(2)液体蒸发时会吸热。
三、沸腾
1.沸腾:沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
2.观察水沸腾时的现象,探究水沸腾时温度变化的特点:
(1)实验器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、秒表
(2)实验装置:
(3)实验步骤:
①按装置图安装实验仪器;
②用酒精灯给水加热并观察;
③当水温接近90℃时每隔1min 记录一次温度,并观察水的沸腾现象。
④完成水沸腾时温度和时间关系的曲线。
(4)水沸腾时的现象:剧烈的汽化现象,大量的气泡上升、变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热,它的温度不变。
3.沸点:液体沸腾时的温度。
4.液体沸腾的条件:(1)温度达到沸点;(2)继续吸收热量。
要点:
(1)液体沸腾需要一定的温度,在标准大气压下不同的液体沸点不同。
(2)液体沸腾前吸收热量温度升高,沸腾后吸收热量温度保持不变。
(3)液体的沸点还与大气压有关,气压越高液体的沸点越高,高压锅就是利用了这一原理。
(4)蒸发和沸腾的异同:
汽化方式
异同点
蒸发
沸腾
不同点
发生部位
液体表面
液体表面和内部同时发生
温度条件
任何温度
只在沸点时
剧烈程度
缓慢
剧烈
相同点
都属于汽化现象,都是吸热过程
四、液化
1.液化的方法:
(1)降低温度(所有气体都可液化)
(2)压缩体积
2.液化的好处:体积缩小,便于储存和运输。
3.液化放热:水蒸气的烫伤往往比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气液化的时候要放出部分热。
要点:
(1)云、雨、露、雾的形成都与自然界中水的液化有关。
(2)“人造雨”的实验中,从水壶口逸出的水蒸气遇到冷的勺子,水蒸气可以液化成小水滴,说明降低温度能使气体液化。
(3)注射器中的乙醚蒸气,推动活塞,减小乙醚蒸气的体积,注射器内有液态乙醚出现,说明压缩体积也能实现液化。
【清单03】熔化和凝固
一、熔化和凝固
1.熔化:物质从固态变为液态叫熔化;熔化要吸热。
2.凝固:物质从液态变为固态叫凝固;凝固要放热。
要点:
二、探究固体熔化的特点
1.实验器材:酒精灯、烧杯、石棉网、试管、温度计、火柴、搅拌器、三脚架、钟表
2.实验药品:冰、蜡烛
3.实验装置:
4.实验内容:
(1)观察冰熔化时的现象?
(2)每隔半分钟记录一次冰的温度。
(3)当冰开始熔化后继续加热温度是否升高?如果停止加热还能继续熔化吗?
(4)用记录的数据描点作图。
5.表格:
t/min
0
0.5
1
1.5
2
……
T冰/℃
冰的状态
T蜡烛/℃
蜡烛的状态
6.冰、蜡烛熔化图象:
7.分析论证:
冰在熔化之前温度逐渐上升,到0℃时冰开始熔化,熔化过程吸热但温度保持在0℃不变,直到冰块全部熔化成0℃水后,继续吸热,水温上升。冰的熔化曲线中平行于时间轴部分表示的意义:冰在熔化过程中虽然继续吸热,但温度保持不变。平行于时间轴一段所对应的温度值,即为冰的熔点0℃。
要点:
(1)冰熔化过程中的特点:
(2)在标准大气压下,冰的熔点是0℃。
(3)冰熔化的条件是:①达到熔点 ②持续吸热。
三、熔点和凝固点
1.晶体与非晶体:
(1)晶体:有确定熔化温度的固体称为晶体。如:冰、海波、各种金属。
(2)非晶体:没有确定熔化温度的固体称为非晶体。如:蜡、松香、玻璃、沥青。
2.熔点和凝固点:
(1)熔点:晶体熔化时的温度叫熔点。
(2)凝固点:晶体凝固时的温度,叫凝固点。
要点:
(1)有无熔点是晶体和非晶体的主要区别,同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同。
(2)晶体熔化的条件是:①达到熔点 ②继续吸热
(3)晶体和非晶体的区别:
物理过程
晶体
非晶体
熔点和凝固点
有
没有
熔化过程
吸收热量,温度不变
吸收热量,温度升高
凝固过程
放出热量,温度不变
放出热量,温度降低
熔化条件
温度达到熔点,继续吸热
吸收热量
熔化图象
凝固图象
四、熔化、凝固的应用
1.熔化吸热:晶体熔化时虽然温度不变,但是必须加热,停止加热,熔化马上停止。即熔化过程要吸热。
2.凝固放热:反过来,凝固是熔化的逆过程,液体在凝固时要放热,放热快凝固快,放热慢凝固慢,不能放热凝固停止。
3.应用:北方寒冷的冬天,在地下菜窖里放几桶水,利用水结冰时放热使窖内温度不会太低,不会冻坏青菜。
要点:
晶体在熔化和凝固的过程中,温度没有达到熔点时,吸收热量只能使其温度升高而不能熔化;液体温度没有达到凝固点时,放出热量只能使其温度降低而不能凝固。
【清单04】升华和凝华
一、升华
1、定义:物质从固态直接变成气态叫升华。
2、现象:冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的卫生球变小、干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。
要点:
1、升华是指物质从固态直接变为气态的过程,注意在此物态变化中并不存在液态。
2、一般在任意温度下,任何固体的表面都会发生升华现象。某些干燥的固体物质如香皂发出气味这就是固体表面发生升华。
二、凝华
1、定义:物质从气态直接变成固态叫凝华。
2、现象:冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华。
要点:
1、凝华是物质从气态直接变成固态的过程,在此物态变化过程中没有经过液体。
2、凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。
三、升华吸热和凝华放热
1、人工降雨:
关于人工降雨原因:一是干冰的升华降温;二是水蒸气遇冷凝华成小冰晶;三是小冰晶下落遇到热的气流熔化成小水珠,小水珠越结越大,水珠下落到地面就形成雨。
2、舞台烟雾:
关于舞台“烟雾”的之谜:干冰粉喷洒到舞台上,迅速升华降温,使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。
3、储藏食物、医学手术:
固态二氧化碳可以直接升华为气态的二氧化碳,同时吸收大量的热,还没有残留物。利用该特点,可以用来作强制冷剂,用来储藏食物或用在医学研究上,现代医学中的“冷冻疗法”就是把干冰(固态二氧化碳)放在部分组织上,利用干冰升华吸热迅速降温,使其组织坏死。
要点:
1、升华吸热,有制冷作用;凝华放热。升华和凝华互为逆过程。
2、 学习了物质的三态之间的六种变化,在分析物态变化现象时,弄清物态变化中初始状态和最终状态,以及变化过程中的条件。如冰冻衣服晾干,是因为衣服下的冰吸热升华成水蒸气,初始状态是冰,最终状态是水蒸气,条件是吸热,物态变化是升华。
【清单05】水循环
一、与物态变化有关的自然现象
二、地球上的水循环
地球上的水在陆地、海洋、大气层之间不断地循环。
陆地(包括江河湖泊、土壤、植物 等)和海洋中的水不断地蒸发成水蒸气, 高山积雪和冰也会升华成为水蒸气。水蒸气随气流运动,升到高空后遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶,飘浮在空中形成云。而云中的小水滴和小冰晶会变大,当大到不能被上升气流托住时,就会降落到地面,形成雨、雪或雹。在一定条件下, 陆地上的积雪熔化成水,汇入江河湖泊, 或渗入地下成为地下水。最后,其中大部分水又流入大海。
自然界中的水在不停地运动着、变化着,形成了一个巨大的水循环系统,水的循环伴随着能量转移。
要点:
(1)水蒸气、水、冰雪、冰晶,他们都属于水的三态。
(2)水循环过程中的物态变化:
(3)水循环的类型:
水循环类型
发生领域
水循环环节
特点
海陆间循环
海洋与陆地之间
蒸发,水汽输送、降水、地表径流、下渗、地表径流等。
使陆地水得到补充,水资源得以更新,
陆地内循环
陆地与陆地上空之间
蒸发、植物蒸腾、降水等
补充陆地水的数量很少
海上内循环
海洋与海洋上空之间
蒸发、降水等
水循环的水量最大
(4)水循环和我们的生活密切相关,水资源就是巨大的能源,并可以转化为其他形式的能。物态变化过程伴随着能量的转移。
三、珍贵的水资源
水是生命之源,是我们人类和其他生物赖以生存的重要物质。地球表面的70%被水覆盖,是一个名副其实的水球。但其中96.5%以上是海洋的咸水,人类实际能直接利用的淡水只有不到0.03%,因此水资源是十分珍贵的。
要点:
(1) 水是地球生命有机体的组成之一,生物的生命活动也离不开水。
(2) 水在生活和生产中的用途:①生活用水;②农业用水;③工业用水;④水上航运;⑤水产养殖;⑥水力发电,三峡工程。
(3) 水污染:一类是自然污染;另一类是人为污染。根据污染杂质不同,分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。
四、节约用水与资源保护
目前,全球约有100多个国家缺水,13亿人缺少饮用水,30亿人的饮用水不符合卫生要求,有40%的河流被污染,每年至少有1000万人因饮用水不合格而致病。
要点:
保护水资源从小事做起:
①生活中节约用水,提高水的使用效率。
②农业喷灌,节约用水。
③污水处理,循环利用,尽量减少各种污染。
④ 海水淡化。
【清单06】长度和时间的测量
一、长度的测量
人的直觉并不可靠,要得到准确的长度需要用工具进行测量。
要点:
1.长度的单位及其换算关系
①国际单位:米 常用单位:千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米
②单位符号及换算
千米(km) 米(m) 分米(dm) 厘米(cm) 毫米(mm) 微米(μm) 纳米(nm)
1km=1000m=103m 1m=10dm=100cm=1000mm=103mm
1mm=103μm 1μm ==103nm
2.测量工具:
①刻度尺(最常用);
②精密仪器:游标卡尺 螺旋测微器,激光测距仪。
3.刻度尺的正确使用
①看:看清刻度尺零刻度线是否磨损; 看清测量范围(量程);看清分度值(决定了测量的精确程度)。
②选:根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺;
③放:刻度尺的刻度线紧靠被测长度且与被测长度平行,刻度尺的零刻度线或某一整数刻度线与被测长度起始端对齐;
④读:读数时视线要正对刻度尺且与尺面垂直;要估读到分度值的下一位;
⑤记:记录结果应包括数字和单位,一个正确的测量结果包括三部分,准确值、估计值和单位。
二、测量长度的几种特殊方法
对于无法直接测量的长度,需要采用特殊方法。
要点:
1.化曲为直法(棉线法)
测量曲线长度时,可让无伸缩性的棉线与曲线完全重合,作好两端的记号,然后把线轻轻拉直,用刻度尺测量出长度,就等于曲线的长度。
2.累积法:
对于无法直接测量的微小量的长度,可以把数个相同的微小量叠放在一起测量,再将测量结果除以被测量的个数,就可得到一个微小量的长度。
3.滚轮法:
用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动,记下滚动的圈数,则被测路段的长度等于圈数乘以周长,例如测量池塘的周长,某段道路的长度等。
4.截取法(化整为零):
被测物体的长度很大时,可先测出其中一小段,然后找出它们之间的倍数关系,从而算出物体的总长度。
5.替代法:
当一个物体的长度无法直接测量时,可用与它长度相等的物体来代替。
三、时间的单位和测量工具
在古代人们就学会了利用自然界的某些有规律的变化作为测量时间的单位,比如昼夜的交替、季节的变化、月圆月缺等等。随着科技的发展人们确定了更加稳定并让世界各国人民都能够接受的标准,并有了更加先进的测量工具。
要点:
1.时间的单位:国际单位是秒(s),常用的时间单位还有时(h) 分(min) 毫秒(ms),
它们之间的换算关系是,1h=60min,1min=60s,1h=3600s,1s=1000ms。
2.时间的测量工具
(1)在物理实验中常用停表来计时,停表与普通表不同之处:普通表的时针、分针和秒针是在不停地走动,而停表指针可走可停,在使用停表之前要观察一下秒针的走动情况,使用停表先按动启动按钮,停表开始计时,再按停止按钮停表即停止,显示时间间隔。
(2)古代有日晷、沙漏、水钟等。近代有机械钟、石英钟,现在有电子表、光电计时器。
四、误差与错误
测量值和真实值之间的差异叫做误差。
要点:
1.误差:测量方法、测量工具、测量环境和测量者的不同,都会影响测量结果,所以误差是不可避免的。减小误差的方法:可以通过选用精密仪器,改进测量方法来减小误差,而多次测量求平均值是我们实验室做实验时采用的减小误差的方法。
2.错误:因不遵守测量仪器的使用规则,测量方法错误。错误是不该发生的,采用正确的测量方法便可以避免;错误不叫误差,误差也不是错误。
【清单07】速度 直线运动
一、比较运动的快慢
1、运动物体通过的路径长度叫做路程。比较物体运动的快慢需要同时考虑物体通过的路程和时间。
2、比较运动快慢的方法:
(1)相同时间比较路程;
(2)相同路程比较时间。
二、 速度
速度是表示物体运动快慢的物理量。
要点:
1.物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量,物体运动越快速度越大;物体运动越慢,速度越小。
2.定义:物体在单位时间内通过的路程。
3.公式:v=s/t,s表示物体通过的路程,t表示物体通过相应路程所用的时间,v表示物体运动的速度。
4.速度的单位及换算关系:国际单位:米/秒(或)
常用单位:千米/小时(或)
换算:1m/s=3.6km/h
三、匀速直线运动
速度不变的直线运动叫做匀速直线运动。
要点:
1、匀速直线运动的特点:
①匀速直线运动是运动状态不变的运动,是最简单的机械运动。
②在整个运动过程中,物体的运动方向和运动快慢都保持不变。
③在任意一段相等的时间内和任意一段路程内速度都是相等的。
2、做匀速直线运动的物体,其速度的大小可以由v=s/t来计算,但速度的大小与s、t无关。
四、变速直线运动及平均速度
速度变化的直线运动叫做变速直线运动。
要点:
1.物体在做变速运动时,可能是物体的运动方向改变,也可能是快慢改变,还可能是方向和快慢同时改变。
2.对于做变速运动的物体,也可以利用v=s/t来计算变速运动的平均速度。
3.平均速度能粗略地描绘做变速运动的物体在一段路程上或一段时间内的运动快慢,不能反映出物体的运动细节。
五、用图象描述物体的运动
图象法是描述各物理量之间的关系的有效手段,在物理学里经常用到。
要点:
1.s-t图象:用横坐标表示时间t,纵坐标表示路程s,就得到了物体运动的s-t图象,如下图(1)所示是匀速直线运动的s-t图象。
2.v-t图象:用横坐标表示时间t,用纵坐标表示速度v,就得到了物体运动的v-t图象,如下图(2)所示是匀速直线运动的v-t图象。
【清单08】运动的相对性
一、 机械运动
在物理学中,我们把一个物体相对于另一个物体位置改变的过程叫做机械运动,简称运动。
要点:
1.宇宙中的一切物体都在做机械运动,机械运动是自然界中最普遍的运动形式。
2.判断物体是否做机械运动关键是看物体是否发生“位置的变化”。
二、参照物
描述物体的运动,判断一个物体的运动情况(是运动还是静止),需要选定一个物体作为标准,这个被选作标准的物体就叫做参照物,参照物是我们假定为不动的物体。如果物体相对于参照物的位置发生了变化,我们就说物体是运动的,物体相对于参照物的位置没有发生变化,我们就说物体是静止的。
要点:
(1)参照物可以选取研究对象以外的任何物体,它既可以是运动的也可以是静止的,要根据实际情况而定。
(2)同一物体,由于参照物选择不同,对其运动状态的描述也往往不同。
(3)通常我们研究地面上物体运动的情况较多,为了方便起见,我们常选地面或相对于地面静止的物体为参照物。
(4)如果处在运动的物体中,人们描述物体的运动时,一般习惯选择运动物体本身作参照物。如人坐在行驶的火车上,一般会选火车为参照物来描述其他物体的运动情况。
三、运动和静止的相对性
对于同一个物体,由于选取的参照物不同,我们可以说它是运动的,也可以说它是静止的。机械运动的这种性质叫做运动的相对性。
要点:
1.宇宙中的一切物体都是运动的,没有绝对静止的物体。
2.判断物体运动或静止的方法:选定参照物,分析被研究的物体相对于参照物的位置有没有发生变化。
【考点题型一】概念辨析、填空(共5小题)
【例1】.下列情景中,其包含的物态变化属于液化的是( )
A.冬天户外的人呼出“白气” B.湿裤子晾干
C.秋天枝头挂满白霜 D.钢水浇铸得到钢件
【答案】A
【详解】A.冬天户外的人呼出“白气”,是呼出的水蒸气遇冷液化成小水滴,属于液化,故A符合题意;
B.湿裤子晾干,水从液态变为气态,属于汽化,故B不符合题意;
C.秋天枝头挂满白霜,是空气中的水蒸气直接凝华成固态冰晶,属于凝华,故C不符合题意;
D.钢水浇铸得到钢件,钢水从液态变为固态,属于凝固,故D不符合题意。
故选 A。
【变式1】.下列现象中,由凝华形成的是( )
A.冰雪消融 B.霜挂枝头 C.湖面结冰 D.冰冻的衣服晾干
【答案】B
【详解】凝华指的是物质由气体直接变为固体的过程;
A.冰雪消融,是冰雪由固态变成液态,是熔化现象,故A不符合题意;
B.“霜”是固体,是由空气中的水蒸气遇冷形成的,是凝华,故B符合题意;
C.“冰”是固体,是由液态水遇冷形成的,是凝固,故C不符合题意;
D.屋外冰冻的衣服干了,是固态水直接变为水蒸气,属于升华,故D不符合题意。
故选B。
【变式2】.下列各种现象中,需要吸收热量的是( )
A.壶口冒白气 B.铁水浇铸成零件
C.“雾凇”的形成 D.“冰雕”变小
【答案】D
【详解】A.烧水时,壶口冒白气,是水蒸气遇冷发生液化形成的小水滴,液化放热,故A不符合题意;
B.铁水浇铸成零件,是从液态变为固态,属凝固过程,凝固放热,故B不符合题意;
C.“雾凇”的形成,是水蒸气遇冷凝华成小冰晶,凝华放热,故C不符合题意;
D.“冰雕”变小,是冰从固态直接升华为气态,升华吸热,故D符合题意。
故选D。
【变式3】.在《物理实验》八年级上册活动4.3中提到用水壶烧开水,远离壶嘴处的“白气” (选填“多”或“少”),和冬天相比夏天烧水时壶嘴附近的“白气” (选填“多”或“少”),这些现象进一步说明液化现象需要 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】 多 少 放热
【详解】[1]壶嘴喷出的高温水蒸气在空气中遇冷液化形成“白气”,靠近壶嘴处温度较高,因此不易发生液化现象,远离壶嘴的区域温度较低,水蒸气易液化,因此白气较多。
[2]夏季环境温度较高,水蒸气与周围空气的温差较小,液化程度减弱,故白气较少。
[3]液化是气态变为液态的过程,需通过降低温度或压缩体积使气体放出热量,因此液化现象伴随放热。
【变式4】.把一些冰块放在杯中,过一段时间后,冰变成了水,这是 (填物态变化名称)现象,需要 (放出/吸收)热量;杯外壁出现一层水珠,这是 (填物态变化名称)现象,需要 (放出/吸收)热量。
【答案】 熔化 吸收 液化 放出
【详解】[1][2]冰变成了水,从固态变为了液态,是熔化现象。熔化时,吸收热量。
[3][4]杯外壁出现一层水珠,这是水蒸气遇冷液化现象。液化需要放出热量。
【考点题型二】物质三态的转化及其应用(共2小题)
【例2】.固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,则丙为 态,由甲到乙是 过程(填物态变化名称),由乙到丙的过程和生活中的 (选填“露”或“霜”)形成时的物态变化相同。
【答案】 固 汽化 霜
【详解】[1][2][3]由图知:丙到甲吸热,甲到乙吸热,所以丙为固态,甲为液态,乙为气态;则甲到乙是液态变成气态为汽化过程,需要吸热;霜是水蒸气遇冷凝华形成的,露是水蒸气遇冷液化形成的,而乙到丙是气态变成固态为凝华过程,则乙到丙的过程和生活中的霜形成时的物态变化相同。
【变式1】.固态的冰、液态的水和气态的水蒸气是水循环过程中水常见的三种状态,某同学据此画出了如图1所示水的三态变化图,甲、乙、丙分别代表水的三种状态,则乙是 (选填“冰”“水”或“水蒸气”)。如图2所示,“热管”利用流体发生物态变化达到散热目的,被广泛应用于各种高端科技上,热管里的液体在A端吸热,然后流动到较冷的B端放热,B端通过散热风扇转动将热散出,则在B端发生的物态变化是 。
【答案】 冰 液化
【详解】[1]如图1所示水的三态变化图,甲、乙、丙分别代表水的三种状态,则甲是水,乙是冰,丙是水蒸气,因为水蒸气(丙)放热液化成水(甲),水(甲)放热凝固成冰(乙),冰(乙)吸热升华成水蒸气(丙),故乙是冰。
[2]热管里的液体在A端吸热变成气态流向B端,在B端放出热量变成液态,物质从气态变为液态是液化过程,在B端发生的物态变化是液化。
【考点题型三】水循环(共2小题)
【例3】.如图所示是大自然中水循环现象的示意图。在水循环的过程中,江河湖海、土壤、植物中的水,通过 变成水蒸气。升入天空,水蒸气在高空遇冷时有的液化成小水珠,有的 成小冰晶,形成千姿百态的云。云中的小水滴长大到一定程度后,降落到地面,这就是雨。云中的小冰晶长大到一定程度后,降落到高山、地面,这就是雪。冰山上的积雪 直接变成水蒸气,升入天空;积雪 后变成水,汇入江河,流入大海。(均填物态变化名称)
【答案】 汽化 凝华 升华 熔化
【详解】[1]在水循环的过程中,江河湖海、土壤、植物中的水,不断汽化,变为大量的水蒸气。
[2]大量水蒸气上升,遇冷液化成小水珠或者凝华小冰晶,这就形成了云。
[3][4]冰山上的积雪会直接由固态升华变成气态的水蒸气,升入天空。积雪由固态变成液态,发生熔化现象,积雪变成水,汇入江河,流入大海。
【变式1】.地球上存在着不同形式的水体,如海洋水、冰川水、地下淡水、湖泊咸水等,如图是大自然中水循环示意图,当含有很多水蒸气的空气升入高空时,水蒸气的温度降低 成小水滴或 成小冰晶,这就形成了云。
【答案】 液化 凝华
【详解】[1][2]物质由气态变为液态的过程叫做液化,物质由气态直接变为固态的过程叫做凝华。大量水蒸气的空气升入高空遇冷液化成小水滴或直接凝华为小冰晶,形成了云。
【考点题型四】物态变化有关图像、图表题(共4小题)
【例4】.如图是甲、乙两种物质熔化时的温度−时间图像,其中物质 是晶体,它的熔点是 ℃,在第10min时,该物质处于 态。
【答案】 甲 80 液
【详解】[1]如图所示,甲物质有一段时间温度保持不变,乙物质温度一直上升,故甲物质有固定的熔化温度,故甲物质是晶体。
[2]如图所示,甲物质从4min时开始熔化,8min时熔化结束,熔化过程中的温度是80℃,故甲物质的熔点是80℃。
[3]如图所示,甲物质8min时熔化结束,则8min后甲物质处于液态,则在第10min时,该物质处于液态。
【变式1】.现代建筑出现一种新的设计:在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球,球内充入一种非晶体材料,当温度升高时,球内材料熔化吸热;当温度降低时,球内材料凝固放热,使建筑内温度基本保持不变。下面四个图像中表示该材料熔化的是( )
A.B.C. D.
【答案】A
【详解】非晶体没有一定的熔点和凝固点,且非晶体材料在熔化时吸收热量、温度升高,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式2】.小华利用如图1装置“探究冰的熔化特点”,如图2是实验中获得的冰熔化时的温度-时间图像。下列有关说法正确的是( )
A.用“水浴法”加热的目的是缩短实验时间
B.实验时需要观察冰的状态变化
C.在10s至30s时间内,冰不需要吸热
D.由图可知,冰是非晶体
【答案】B
【详解】A.选取固体颗粒装入试管内进行实验,用水浴法加热,可使固体在熔化过程中受热均匀,并且水的温度到达沸点就不再升高,所以固体温度变化比较慢,便于记录实验温度,故A错误;
B.探究冰的熔化特点时,实验时要观察冰由固态到液态过程中的温度变化情况,故需要观察冰的状态变化,故B正确;
C.由图2可知,在10s至30s时间内是熔化过程,熔化吸热,故C错误;
D.由图2可知,加热过程中有一段时间温度不变,说明冰有固定的熔化温度,是晶体,故D错误。
故选B。
【变式3】.根据下表给出的信息,所得结论正确的是( )
液态氧沸点
液态氮沸点
液态氢沸点
固态氮熔点
固态氧熔点
固态氢熔点
A.沸点低的物质熔点也一定低
B.的氮一定为固液共存态
C.时,氧是液态,氢是气态
D.这三种物质的沸点、熔点都极低,它们极易沸腾、凝固
【答案】C
【详解】A.对比液态氮和液态氧的沸点和熔点,液态氮的沸点低于液态氧的沸点,但固态氮的熔点却高于固态氧的熔点,这说明沸点低的物质熔点不一定低,故A错误;
B.固态氮的熔点是,在时,当氮正在从固态熔化为液态时,处于固液共存状态,当刚要开始熔化时为固态,当刚熔化完时是液态,故B错误;
C.高于固态氧的熔点,低于液态氧的沸点,所以氧是液态;高于液态氢的沸点,则氢是气态。故C正确;
D.在常温常压下,这三种物质的沸点、熔点都极低,凝固点也很低。因此三种物质在常温常压下易沸腾而不易凝固,故D错误。
故选C。
【考点题型五】长度和时间的测量 机械运动(共5小题)
【例5】.测量一木板的长度下列图中的方法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】刻度尺正确使用时,刻度尺的刻度应紧贴被测物体,物体的一端应与零刻度线对齐,若零刻度线磨损,可以与其它刻度线对齐,测量结果要减去前面的数值,读数时视线要与尺面垂直,读数时结果要估读到分度值的下一位,记录数据要写单位。
A.图中物体的左端没有与零刻度线对齐,故A错误;
B.图中视线没有与尺面垂直,故B错误;
C.图中物体左端与整刻度线对齐,视线与尺面垂直,故C正确;
D.图中刻度尺的刻度没有紧贴被测物体,故D错误。
故选C。
【变式1】.2025年1月,中国科学家发布:在甘肃省发现一批距今1亿多年(白垩纪)的斯氏跷脚龙足迹。其中一成年斯氏跷脚龙脚印的长度与初三学生双手并靠的最大宽度接近,如图所示。已知斯氏跷脚龙体长为脚印长度的12倍,则其体长约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】初三学生双手并靠的最大宽度约,一成年斯氏跷脚龙脚印的长度与初三学生双手并靠的最大宽度接近,一成年斯氏跷脚龙脚印的长度约,斯氏跷脚龙体长为脚印长度的12倍,则其体长约为
故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
【变式2】.如图甲所示,刻度尺的分度值是 cm,所测正方形边长的测量值是 cm.如图乙所示,秒表的示数是 s.
【答案】 0.1 2.00 276.5
【详解】[1][2]由图可知,刻度尺上标有单位,刻度尺的分度值为最小一格的长度,则刻度尺的分度值是,正方形的左端与零刻度线对齐,刻度尺读数时,需估读到分度值的下一位,所测正方形边长的测量值是。
[3]秒表的小表盘表示分钟,大表盘表示秒钟,小表盘的分度值为,指针指在和之间,且超过半分钟刻度线,小表盘读作,大表盘的分度值为,大表盘读作,因此秒表的示数是
【变式3】.如图是用数码相机的连拍功能记录的某中学生跑步时的两张照片,以盆栽为参照物,中学生是 (选填“运动”或“静止”)的,因为 。
【答案】 运动 中学生与盆栽之间的相对位置发生了变化
【详解】[1][2]判断物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。以盆栽为参照物,观察中学生的位置,发现中学生相对于盆栽的位置发生了改变,所以中学生是运动的。
【变式4】.测量过程中,误差是 避免的(选填“不可”或“可”)。用同一把刻度尺测量某物体的长度,四次记录到的数据分别是5.79cm,5.97cm,5.77cm,5.78cm,去除错误数据后该物体的长度是 cm,这是利用多次测量求 的方法来减小误差。
【答案】 不可 平均值
【详解】[1]误差是测量值与真实值的差异,是不可以避免的。
[2]分析四次测量数据可以发现,这个数据与其他几个的准确值不同,相差太大,是错误数据,物体的长度为其它三次测量的平均值
[3]由此可知,这是利用多次测量求平均值的方法来减小误差。
【考点题型六】速度有关的计算、应用(共2小题)
【例6】.甲、乙两物体做匀速直线运动,它们的速度之比为3∶1,通过的路程之比为2∶3,那么甲、乙两物体运动的时间之比是( )
A.2∶9 B.2∶1 C.9∶2 D.1∶2
【答案】A
【详解】由题意,甲、乙两物体做匀速直线运动,它们的速度之比为3∶1,通过的路程之比为2∶3,根据可得,甲、乙两物体运动的时间之比是
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式1】.端午节小马和爸爸坐火车一起去探望外婆。他们所坐火车长为360m,当火车通过一条隧道时速度为72km/h,如图所示。小马测得火车全部在此隧道内运行的时间为72s。假设火车一直匀速行驶,则:这条隧道长 m,火车完全通过隧道需 s。
【答案】 1800 108
【详解】[1]速度为,根据公式可知,火车全部在隧道内运行的路程为
则这条隧道长为
[2]火车完全通过隧道的路程为
根据公式可知,火车完全通过隧道需时间为
【考点题型七】速度有关图像题(共4小题)
【例7】.甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似看做匀速直线运动处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如图所示,在图中分别作出在这段时间内两人运动路程s、速度v与时间t的关系图象,正确的是( )
A.B. C. D.
【答案】B
【详解】AB.由题意知,甲乙两人都做匀速直线运动,甲与乙的速度保持不变,在相等时间内,s甲<s乙,由可知,甲的速度小于乙的速度;因为甲的速度小于乙的速度,则相同时间内,甲通过的路程小于乙通过的路程,故A错误,B正确;
C.因为乙的速度大于甲的速度,图像中乙的速度小于甲的速度,故C错误;
D.甲乙两人都做匀速直线运动,速度和时间图象是一条平行于时间轴的直线,故D错误。
故选B。
【变式1】.小华根据实验记录的数据.描绘出玩具小车行驶的路程随时间变化的关系图像。如图所示。由图像可知,计时 s后小车开始运动;1s至5s小车通过的路程是 m,2s至4s小车的速度是 m/s。0s至6s小车的平均速度是 m/s。(小数点后保留2位数字)
【答案】 1 8 2 1.67
【详解】[1]0s到1s小车的运动路程是0m,小车在0到1s的这个时间段内是静止的,从1s以后,随着时间的推移小车的运动路程不断地变化,说明小车是从1s以后开始运动的。
[2]从图中得到小车在1s到5s的时间内运动的路程是8m。
[3]小车在第2s时在2m处,第4s时在6m处,因此小车在内的速度
[4]小车在第6s时在10m处,根据平均速度的定义可得小车在内的速度
【变式2】.A、B两车在平直公路上沿同一方向做匀速直线运动,如图是两车的路程与时间关系图像,从计时开始到两车相遇的时间内,下列运动示意图正确的是( )
A. B. C.D.
【答案】B
【详解】由图像可知,A、B两车同向运动,由两车的路程与时间关系图像可知,出发地B车在A车前面5m的位置,并且A比B迟3s出发,A的速度为
B的速度为
A、B两车在5s时相遇,此时距离原点10m,故ACD错误,B正确。
故选B。
【变式3】.甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动,它们运动的图像如图所示,由图像可知:
(1)甲车的速度是 m/s,乙车运动4s通过的路程是 m。
(2)若以甲车为参照物,丙车 (选填“静止”或“运动”)。
(3)图B中阴影部分的面积所表示的物理量是 。
【答案】(1) 4 4
(2)静止
(3)路程
【详解】(1)[1][2]甲、乙两车的s-t图像都是一条过原点的射线,说明甲、乙两车的路程和时间的比值是一个定值,说明甲乙均作匀速直线运动。由图得,甲车的速度是
由图直接得到乙车运动4s通过的路程为
(2)由图B得,丙车以4m/s的速度做匀速直线运动,甲、丙两车的速度大小与运动方向相同,则甲丙两车的相对位置不变,则以甲车为参照物,丙车静止。
(3)图B中
所以阴影面积表示小车运动的路程。
【考点题型八】探究纸锥下落的快慢(共1小题)
【例8】.下列图甲所示的是等大的圆形纸被剪去的扇形大小不等的剩余部分。再将它们做成图乙所示的两个锥角不等的纸锥,准备研究纸锥下落的快慢。
(1)为了比较纸锥下落的快慢,把两个纸锥拿到同一高度同时释放,此时应该拿至图乙的 所示的位置释放,同时记录下落至地面的 ,就可比较纸锥下落的快慢;
(2)在纸锥还没有到达地面时,小明已经判断出锥角小的纸锥下落的更快一些,他是通过相同 比 的方法来比较快慢的;
(3)将两个纸锥从不同的高度同时释放,比较它们运动的快慢的方法是:先分别测出纸锥下落的时间和 ,再计算出下落的 ,并加以比较。
【答案】(1) A 时间
(2) 时间 路程
(3) 路程 速度
【详解】(1)[1]纸锥从A处释放能确保所有纸锥具有相同的初始高度,符合控制变量要求,若从其他位置释放会导致实际下落高度不一致。
[2]通过测量落地时间可直接比较快慢,时间短下落快。
(2)[1][2]纸锥还没有到达地面时,两纸锥路程不同,但可以观察相同时间内,路程的长短,可以比较出速度的快慢。
(3)[1][2]将两个纸锥从不同的高度同时释放,根据公式,先分别测出纸锥下落的时间和路程,再计算出下落的速度比较快慢。
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