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[组图]温度计 熔化与凝固

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一、温度计
1、知识与技能
　　理解温度的概念；
　　了解生活环境中常见的温度值；
　　会用温度计测量温度，知道温度计测温原理。

2、过程与方法
　　通过观察和实验了解温度计的结构；
　　通过学习活动，使学生掌握温度计的使用方法；

3、情感态度与价值观
　　通过教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

二、熔化与凝固
1、知识与技能
　　理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态；
　　了解物质的固态和液态之间是可以转化的；
　　了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别；
　　了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。

2、过程与方法
　　通过探究固体熔化时温度变化的规律，感知发生状态变化的条件；
　　了解有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法；
　　通过探究活动，使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。

3、情感态度与价值观
　　通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生乐于探索自然现象的情感。

学习重点
　　温度计的使用，熔化和凝固的特点。

学习难点
　　晶体的熔化时的特点。

内容简析
　　1、温度计；2、熔化和凝固；

一、温度计
1、温度：
　　表示物体冷热程度的物理量；

2、温标：
　　生活经验中关于物体的冷热太不精确，因此对于温度进行定量的测量计算，首先就要规定温度的标准，或者叫做一种单位制。
　　A、摄氏温标：
　　将一标准大气压下的冰水混合物的温度规定为0摄氏度（℃），将一标准大气压下沸水的温度规定为100摄氏度度（℃），0摄氏度度（℃）和100摄氏度度（℃）之间有100个等份，每一个等份为1摄氏度度（℃）。
　　B、热力学温标（开氏温标）
　　热力学温度用T表示，单位是开尔文，简称开，符号是K。热力学温度T和摄氏温度t的关系是：T=t+273.15K。
　　C、华氏温标
　　在标准大气压下，冰的熔点为32℉，水的沸点为212℉，中间有180等份，每等份为华氏1度。

3、温度计—温度的测量工具
　　常见的温度计有实验室用温度计、寒暑表、体温计等。
　　　　
　　A、它们的基本构造：包括玻璃泡、细管、液体、刻度表等。
　　B、原理：常用的温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的。
　　C、正确使用温度计：
　　估:估计被测量的物体的温度范围；
　　选:选用合适种类、量程和分度值的温度计；
　　测:温度计玻璃泡完全浸没,不能碰到容器底、壁；
　　读:示数稳定后再读，视线与温度计液柱上表面持平；
　　取:读完数后取出温度计。体温计要抹干复位。
　　说明：
　　①
　 实验室温度计 体温计 寒暑表
原理 液体的热胀冷缩 液体的热胀冷缩 液体的热胀冷缩
玻璃泡内液体 煤油 水银 煤油、酒精等
刻度范围 －20℃ ～ 110℃ 35℃～42℃ －30℃～50℃
分度值 1℃ 0.1℃ 1℃
构造 玻璃泡上部是均匀细管 玻璃泡上部有一段细而弯的“缩口” 玻璃泡上部是均匀细管
使用方法 不能离开被测物体读数 可以离开人体读数，使用前要甩一甩。 不能离开被测物体读数
　　②体温计插入人体后由于直接读数不方便，专门为体温计设计的“缩口”保证了体温计离开人体后，温度值不变。体温计在实际使用时，在使用前用力往下甩，将缩口上方的水银甩到玻璃泡中，消毒后才能进行测量。
　　③还可以利用一些其它的物理原理来制造温度计，例如，利用物体温度越高辐射的红外线越强制成了“红外线耳温枪”；金属也具有热胀冷缩现象，随温度的升高，铝的热膨胀最显著，依次排列为铜、铁、钢。将长度相同的不同薄金属片叠在一起，两头用铆钉铆合，就是所谓双金属片，当双金属片的温度发生改变时，它的弯曲程度就会发生相应的改变，这可应用在感温原件上；可以利用温度对一些电现象的影响来测量温度。总之，温度的测量就是观察温度改变时引起的一些可以看到的变化的大小来衡量温度的高低。

二、熔化和凝固
　　通常物质能以三种形态——气态、液态和固态存在，物质从一种形态变成另一种形态叫做物态变化。物质从固态变成液态的过程叫做熔化，物质从液态变成固态的过程叫做凝固。

　　1、探究：固体熔化时温度变化的规律
　　按如图所示实验装置组装实验器材，进行实验可以发现：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　海波： 开始的一段时间内，随着时间的增加，海波吸热，温度不断上升，海波处于固态；熔化过程中，随着时间的增加，海波吸热但温度保持不变，海波处于固液共存状态；熔化结束后，随着时间的增加，海波吸热，温度继续不断上升，海波处于液态。
　　石蜡：在整个过程中，随着时间的增加，石蜡吸热，温度不断上升，石蜡由固态逐渐变软，最后变为液态。
　　如图所示，根据实验数据，可以做出固体熔化时“温度—时间”关系图像，凝固时熔化的逆过程，也可以得到固体凝固时的关系图像。
　　海波：
　　
　　石蜡：
　　　　
　　小结：
　　固体物质可以分成两大类，其中一类需要达到一定温度后继续吸热才能熔化，并且在熔化时温度保持不变（这个温度值就是该物质的熔点），直到固体完全熔化完；而另一类物质熔化时不是在一个特定的温度，熔化过程中温度不断升高，也就是说这类物质没有熔点。前一类物质叫晶体，后一种物质叫非晶体。
　　晶体，例如萘、海波、食盐、冰、各种金属等，都有一定熔化温度和凝固温度分别叫做熔点和凝固点。同一种物质的凝固点和熔点相同；非晶体，例如松香、蜂蜡、玻璃、沥青等，没有一定的熔点、凝固点。
　　晶体熔化的两个必要条件：一是温度必须达到熔点，二是熔化过程中要继续吸热、但温度保持不变，同样凝固时要放热，但温度保持不变。

例题简析
　　1、医生用普通体温计给感冒发烧的病人测量体温，从体温计的构造和使用情况来看，运用了哪些物理知识？请你写出其中的两个。

　　答：①体温计的工作原理是利用了液体热胀冷缩的性质制成的；
　　②体温计的玻璃管做成三棱形，是利用了凸透镜的放大作用；
　　③体温计内部的液体是金属水银，是因为水银是热的良导体，利用了热传递；
　　④体温计用之前要甩一甩，是利用了物体具有惯性的性质。

　　2、量程都是0--100℃的A、B、C三支温度计，分度值都是1℃，玻璃泡的容积A大些，B、C相同，玻璃管A、B内径相同，C粗些。由此可以判定0--100℃刻线之间距离是
　　A、A最长 　　　B、B最长　　　 C、C最长 　　　Ｄ、一样长

　　分析：
　　变化相同的体积时，玻璃管越细，液柱的长度变化越大，所以AB比C的液柱长；温度变化相同时玻璃泡越大，体积变化越大，所以A比BC的液柱长；
　　答案：A
　　　　　　　　　　　　　　

　　3、有一刻度均匀但实际测量值不准确的水银温度计，把它放在冰水混合物中时,显示温度为4℃，把它放在一个标准大气压下的沸水中时，显示温度是96℃,当此温度计的示数为20℃，则实际温度是____℃。

　　分析：
　　将温度计上的示数当成均匀的格子来数，96-4=92个格表示100℃，则1格表示100/92℃，示数为20℃表示相对于示数为4℃（实际0℃）液柱增长16格，实际温度为100/92℃×16=17.4℃。
　　答案：17.4℃

　　4、当晶体的温度正好是熔点或凝固点时，它的状态为
　　A.一定是固液共存　　　　　　　 B.可能是固液共存
　　C.可能是固体 　　　　　　　　　D.可能是液体

　　分析：
　　以晶体熔化为例：晶体在整个熔化（凝固）过程保持温度不变，这个温度为熔点。当晶体刚刚开始熔化时，晶体处于固态，温度为熔点；熔化过程中，部分晶体变为液态，所以是固液共存状态，温度还是熔点；熔化刚刚结束时，晶体全部变为液态，温度还是熔点。
　　答案：BCD

　　5、把正在熔化的冰，放到0℃的房间内（它们与外界不发生热传递），冰能不能继续熔化?

　　答：冰不能继续熔化。因为冰是晶体，晶体熔化的两个必要条件：一是温度必须达到熔点，二是熔化过程中要继续吸热。冰在熔化过程中要不断地从外界吸收热量，正在熔化的冰温度是0 ℃，而房间的温度也是0 ℃，温度相等的物体间不能发生热传递，因此正在熔化的冰吸不到热，所以不能继续熔化。晶体物质的熔化和凝固过程要同时满足两个条件：一是温度达到熔点（凝固点）；二是要不断吸热（或放热）。要吸热（放热）就需要发生热传递，必须存在温度差。

来源：中国哲士网

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