一、物质的三态 温度的测量（教学课件）物理新教材苏科版八年级上册

物理八年级上册 •苏科版 第四章 物态变化 一、物质的三态 温度的测量 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 知道物质存在的三种状态，能描述三种状态的基本特征；知道温度，了解摄氏温度；了解液体温度计的工作原理是液体的热胀冷缩 02 科学思维 通过观察水的三态变化，运用比较、归纳的方法，概括三种物态的特征差异；了解温度计的设计原理，体会“转换法”在测量中的应用 03 科学探究 经历观察水的三态及其特征的实验过程；学会正确使用温度计测量温度，能规范操作、准确读数并记录数据 04 科学态度与责任 通过测温工具的演变，体会科技进步对认知的推动作用；通过规范使用温度计的训练，养成严谨、细致的实验态度 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 物质三态（固态、液态、气态）的基本特征及常见实例 2. 温度的概念、摄氏温标的规定及温度计的工作原理 3. 温度计的正确使用方法与规范读数 1. 对物态变化规律的初步理解 2. 温度计的正确使用与规范读数，包括量程选择、放置位置、读数方法等操作要领 课堂引入 云 雨 雾 露 雪 霜 云、雨、雾、露、霜、雪等都是是由于水的状态发生转变而形成的。 知识点1 物质的三态 探索新知 活动4.1 观察水的三态及其特征  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。 做一做 使用酒精灯的注意事项 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。 4.万一洒出的酒精燃烧起来，要立即用湿抹布盖灭。 探索新知 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？ 探索新知 实验现象 观察到冰块逐渐变成水，水逐渐消失变成水蒸气。 名称 状态 形状（固定/不固定） 体积（固定/不固定） 冰 固态 水 液态 水蒸气 气态 固定 不固定 不固定 固定 固定 不固定 实验结论 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。 探索新知 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。 （a）固态二氧化碳（干冰） （b）液态铁（铁水） （c）气球中的氦气 典例分析 例1 下列自然现象中的“水”物质，都表现为液态的是（　　） A．雪、露 B．冰、雹 C．霜、露 D．雨、雾 D 【解析】A．雪是固态，露是液态，故A不符合题意； B．冰、雹都属于固态，故B不符合题意； C．霜是固态，露是液态，故C不符合题意； D．雨是液态水，雾是空气中悬浮的液态小水珠，二者都表现为液态，故D符合题意。 故选D。 知识点2 温度的测量 探索新知 比较两幅图中的情景，有什么感觉？ 北方冰雪天气 冷 火山喷发 热 温度：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。 探索新知 要准确判断和测量物体的温度，必须选择科学的测量工具——温度计。 自制温度计 在小瓶里装满带颜色的水。给小瓶配一个橡皮塞，橡皮塞上插进一根透明的细管，使橡皮塞塞住瓶口，如图所示。 把自制温度计放入热水和冷水中，观察细管中水柱的变化。 自制的温度计 探索新知 热水 冷水 放入热水中，液柱上升；放入冷水中液柱下降。 温度计的原理：液体的热胀冷缩性质。 用液柱长短表示温度高低(转换法) 将小瓶放入热水中，观察细管中水柱的位置，然后把小瓶放入冷水中，观察水柱的位置。 探索新知 实际温度计 玻璃瓶缩小为玻璃泡，用热胀冷缩更明显的水银、煤油、酒精等液体。 自制温度计 温度计模型 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 加刻度 内径更细 探索新知 实验室常用温度计的构造 主要构造：玻璃外壳（有刻度）、玻璃泡（内有液体）。 毛细管 玻璃泡 玻璃外壳 刻度 单位：℃ 液柱 温度计上的符号℃表示的是摄氏温标，由瑞典天文学家摄尔西斯创立。 摄氏温标的单位：摄氏度，用符号℃表示。 探索新知 摄氏温标的规定 冰水混合物的温度规定为0℃ 沸水的温度规定为100℃ 在标准大气压下 探索新知 摄氏温标的规定 在0℃和100℃之间分成100等份，每一等份就叫做1摄氏度。 探索新知 摄氏温度 （1）摄氏温度的单位“摄氏度”是一个整体，不能分开。 （2）书写摄氏温度时，0摄氏度以下的温度，在数字的前面加“－”号, 如-10℃，读作“负10摄氏度”或“零下10摄氏度”； （3）0摄氏度以上的温度，省略数字前面的“+”号， 如10℃，读作“10摄氏度”。 我们日常生活中使用的标准为摄氏温标。采用摄氏温标表示的温度称为摄氏温度，常用符号“t”表示。摄氏温度的单位是摄氏度，符号为 ℃。 探索新知 认清温度计的测量范围、分度值， 1 使用温度计前，首先要看清它的零刻度线、测量范围、分度值。 零刻度线 分度值：1℃ 测量范围：-20 ℃～100℃ + - 正确使用温度计 探索新知 测量液体温度时，温度计的玻璃泡应该全部浸入被测的液体中，且不要碰到容器底或容器壁 。 2 玻璃泡碰 到容器底部 玻璃泡未 全浸入液体中 玻璃泡碰 到容器侧壁 正确 探索新知 待温度计的示数稳定后再读数，读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱的液面相平 。 3 放入后立即拿出温度计读数 探索新知 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。 探索新知 时间/min 0 2 4 6 8 10 温度/℃ 根据表格中记录的测量数据，描述水温变化的特点。 温度计的量程为           ，分度值为            实验与记录 典例分析 例2 如图两支温度计，甲的示数为______℃；乙的示数为______℃。 35 22 【解析】[1]由图可知，甲温度计的刻度数值向上增大，说明是零上温度，甲温度计的分度值为1℃，读数为35℃。 [2]由图可知，乙温度计的刻度数值向下增大，说明是零下温度，乙温度计的分度值为1℃，读数为-22℃。 典例分析 例3 如图所示，利用温度计测量物体的温度。温度计的分度值为________℃，读数方法正确的是________，所测得的物体温度为________℃。 1 b 【解析】[1]观察温度计，一个大格表示10℃，里面有10个小格，所以它的分度值为1℃。 [‌2]温度计读数时，视线要与液柱的上表面保持相平。a是俯视，c是仰视，均错误，b的视线与液柱上表面相平，所以正确的是b。 ‌[3]液柱上表面对应的刻度在60℃处，所以所测物体温度为60℃。 60 典例分析 例4 关于温度及温度计的使用，下列说法错误的是（    ） A．0℃的冰比0℃的水更冷 B．液体温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的 C．测量液体温度时，温度计的玻璃泡应该全部浸入被测液体中 D．读数时，视线要与温度计中的液面相平 【解析】A．0℃的冰和0℃的水温度相同，一样冷，故A错误，符合题意； B．液体温度计是根据温度计玻璃泡内液体热胀冷缩的规律制成的，故B正确，不符合题意； C．测量液体温度时，温度计的玻璃泡应该全部浸入液体，之后等温度计的示数稳定后再读数，故C正确，不符合题意； D．温度计读数时，视线要与温度计中液柱的液面相平，不能仰视或俯视，故D正确，不符合题意。 故选A。 A 典例分析 例5 如图所示，是小明同学在用温度计测水的温度时的操作图。左图是操作过程，右图是读取的温度值。 (1)温度计是根据测温液体的____________性质制成的。 (2)左图中操作中的错误是________。 (3)改正操作后，根据右图此时烧杯中水的实际温度是______℃。 【解析】（1）液体温度计的工作原理就是利用测温液体热胀冷缩的性质制成。 （2）使用温度计测量液体温度时，要求温度计玻璃泡完全浸没在被测液体中，且不能接触容器底或容器壁；左图中，温度计的玻璃泡碰到烧杯底部，属于操作错误。 （3）由图丙可知，温度计的分度值是1℃，液柱上表面在0℃以上，温度计的示数29℃，此时烧杯中水的实际温度是29℃。 热胀冷缩 温度计的玻璃泡触碰容器底部 29 探索新知 拓展延伸 体温计 特殊结构：玻璃泡和玻璃管间有非常细的弯曲缩口。 细弯的缩口 分度值： 测量范围: 35℃ ~ 42 ℃ 0.1℃ 使用：使用前应用力向下甩，让直管中的水银流回玻璃泡中。体温计可以离开人体读数。 探索新知 视频播放——《体温计的使用》 知识点3 温度—时间图像 探索新知 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。 时间 /min 0 2 4 6 8 10 12 温度 / ℃ 80 71 65 60 56 52 49 探索新知 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 探索新知 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。 探索新知 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。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。  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 课堂小结 课堂小结 物质的三态 温度的测量 物质的三态 物态变化：物质从一种状态转变为另一种状态的过程 物质常见的三种状态：固态、液态和气态 温度的测量 温度计工作原理：根据液体热胀冷缩的规律制成 温度：表示物体的冷热程度；单位：℃。 温度计使用前：观察量程、分度值、零刻度 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 温度—时间图像 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 课堂练习 课堂练习 1．下列四幅图是用温度计测量水温度的操作，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【解析】使用温度计测量液体温度时，要使温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不要接触容器底或容器壁，读数时视线要与液柱的上表面相平。 A．温度计的玻璃泡接触了烧杯底部，故A错误； B．温度计的玻璃泡接触到了烧杯的侧壁，故B错误； C．温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，没有接触烧杯底和壁，读数时视线与液柱上表面相平，故C正确； D．读数时是俯视的，视线没有与液柱上表面相平，故D错误。 故选C。 C 课堂练习 2．如图所示，该体温计的量程是：_____________，分度值是___________。一位护士给小王测完体温后温度计如图所示，粗心的护士测量后忘甩了，接着又先后给小李、小陈测体温，结果分别为37.8℃、39℃。则_________（选填“小李”或“小陈”）有可能没有发烧。 35~42℃ 【解析】[1][2]如图，该体温计的量程是35~42℃，体温计把1℃分成了10等份，每份为0.1℃，温度计的分度值是0.1℃。 [3]如图所示，温度计的示数为37.8℃，护士测量后忘甩了，接着又先后给小李、小陈测体温，结果分别为37.8℃、39℃，由于体温计玻璃管中的水银不能自动流回玻璃泡内，因此测得小李的体温是不准确的，小李的体温可能低于37.8℃；小陈的体温高于37.8℃是准确的，则小李有可能没有发烧。 0.1℃ 小李 课堂练习 3．小宣做实验时发现一支温度计不准确，仔细观察发现它的刻度是均匀的。把不准确温度计和标准温度计一同插入水中，发现当实际温度为2℃时，它的示数为4℃。当实际温度为82℃时，这支温度计的示数为80℃，则当实际温度为_____℃，两支温度计示数相同。 【解析】因为刻度是均匀的，所以温度计每增加相同的示数时，实际温度的增加也是相同的。根据这一点，可以试探性地写出T＝at+b（a，b为某一常量）。根据公式T＝at+b，已知当实际温度为2℃时，它的示数为4℃，当实际温度为82℃时，它的示数为80℃，得到4＝a×2+b   ① 80＝a×82+b……②解①②得a＝0.95，b＝2.1 则温度示数T与实际温度t的关系T＝0.95t+2.1℃ 当两支温度计示数相同时，有T℃＝0.95T+2.1℃解得T＝42℃。 42 课堂练习 4．如图所示，小明在研究一杯热水自然冷却过程中作出的温度—时间图像，由图像可知：水的初温为_________℃，环境温度约为_________℃。（a）、（b）图像中，能正确描述热水温度变化规律的是图像_________，另一图像是错误的，要证明你的判断，可以采取的措施是_________。 60 8 （a） 缩短记录温度时的时间间隔 课堂练习 5．如图是用玻璃小药瓶、透明吸管、红墨水 等器材自制的温度计，其中A、B、C三个小药 瓶中装满红墨水，A、C中吸管粗细相同，D中 小药瓶是空的，液柱也是红墨水。 (1)在A、B、C三支温度计的工作原理是_______；D温度计中，若外界温度升高，则吸管中的液柱ab将向_______移动（选填“左”或“右”）； (2)A、B、C三支温度计中，_______的精确度最高（选填“A”、“B”或“C”）； (3)E温度计是伽利略制作的世界上第一支温度计，若在E温度计上标示刻度，则表示高温度的刻度应刻在玻璃管的更_______（选填“上”或“下”）端。要提高该温度计的精确度，请你提出一种解决方法：________。 液体的热胀冷缩 左 C 下 换更细的玻璃管 课堂练习 6．冬天将至，小杰同学利用热水袋来完成“探究不同材料保温性能”的实验： 材料准备：适量的报纸、棉布、塑料泡沫纸、纸巾； (1)实验操作：小杰将不同的材料用相同的方式将热水袋及温度计包裹起来置于同一房间，每次实验时，保持热水袋中水的初始温度以及质量______（选填“相同”、“不同”），利用秒表，测出不同材料包裹的热水袋都降低10℃所花的时间，并记录到如下表格中，由此数据可知这些材料中保温性能最好的是______； 相同 塑料泡沫纸 材料 报纸 棉布 塑料泡沫纸 纸巾 降低10℃所花时间/min 4 6 8 5 课堂练习 (2)小悦从物理实验室拿来两种新型的未知材料A和B，重复了小杰上述的实验操作，绘制了表示“水温与时间关系”的图像：①根据图像可知：______（选填“A”、“B”）材料的保温性能较好；②当时的室温大约为______℃； (3)该实验中用到的实验方法有：转换法以及______。 B 22 控制变量法 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.46.101 $