题点系列2：物态变化.doc

题点系列2：《物态变化》
【例1】体温计在使用过程中用到的物理知识有__________、__________等。
解析：日常生活中使用的温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的。在使用过程中温度计和被测物体发生热传递，两者温度相等时，温度计示数不再变化。为读数方便，温度计的棱做成圆角形，相当于放大镜。所以答案可以写：液体的热胀冷缩；热传递；惯性；热平衡；凸透镜成像规律。

【例2】下图中温度计甲的示数为______，读做______；温度计乙的示数为______，读做______。
解析：有些同学习惯地认为1个小格代表0.1℃，错误地认为温度计甲为2.2℃。应当看清2℃至3℃有5个小格，每个小格为0.2℃。另有些同学未看清温度计乙的刻度示数随液面下降而加大，即此时的示数为负值。误将温度计乙的示数视为2.2℃。正确答案为：温度计甲的示数为2.4℃，读做2.4摄氏度。温度计乙的示数为-1.8℃，读做零下1.8摄氏度（或负1.8摄氏度）。温度计读数时需要注意三个问题。一是温度计的刻度，即弄清温度计的量程和最小刻度。二是正确判断玻璃管内液面位置。三是正确读数。

【例3】如图所示，放置在盛有水的烧杯中的两支温度计a、b，加热时，b温度计的示数始终比a温度计的示数高，其原因是 ．停止加热时，a温度计的示数如图所示，则a温度计的示数是 ℃。
解析：本题主要考查温度计的正确使用与读法，温度计的玻璃泡要与被测物体充分接触，测液体温度时玻璃泡不能与杯壁、杯底接触，故原因是b温度计碰到烧杯底，烧杯底部温度偏高．正确答案为：b温度计碰到烧杯底，烧杯底部温度偏高；44

【例4】某体温计示数是39℃，粗心的护士仅消毒后就直接用它去测量甲、乙两病人的体温，体温计先后的示数是39℃和39.5℃，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲的体温是39℃，乙的体温是39.5℃　　　　
B. 甲的体温低于39℃，乙的体温是39.5℃
C. 甲的体温不高于39℃，乙的体温是39.5℃　　
D. 因为体温计没甩，所以甲、乙两人的体温无法确定
解析：体温计的毛细管与玻璃泡之间有一段做的非常细的弯曲的缩口，玻璃泡中的水银受热膨胀能通过缩口升到上面的毛细管中，而当水银变冷收缩时，却要在弯曲的缩口处断开，而不会通过缩口退回到玻璃泡内，水银柱仍保持原来的高度，即示数不变，也就是说：当温度升高时，体温计的示数会随之升高；而当温度降低时，体温计的示数却不随之改变。所以这只体温计能正确测出39.5℃的体温，而在测低于或等于39℃的体温时却仍然显示39℃。
所以选项C正确。对于体温计，同学们要特别熟悉它的构造，特别是不同于其他温度计的构造（内装水银、毛细管更细、毛细管和玻璃泡之间以一段极细的弯曲的缩口连接）。正是由于这些特殊之处，才使它得以顺利的完成测体温的任务。

【例5】一支温度计刻度均匀但是显示的数不准确，把它放在冰水混合物中显示4℃，放在一个标准大气压的沸水中显示99℃，问将这支温度计放在教室里显示25℃时，教室的实际温度是多少?
解析：可根据温度计的等分刻度方法或刻度均匀来解题。
解法一：(等分法)因温度计是用等分法来刻度的，所以先求出温度计每一格表示的实际温度，再乘以温度计指示某一读数时液柱上升(或下降)的格数，就可以求出实际温度。由题中可知：温度计显示4℃时，实际温度为0℃；显示99℃时，实际温度为100℃；温度计99-4=95格表示实际温度0～100℃，所以每格表示的实际温度为100/95℃。当显示25℃时，一共有25-4=21格，则实际温度为t=22．1℃。
解法二：(图示法)因温度计的刻度是均匀的，所以温度计显示的差值跟实际温度的差值成正比，根据题意画一温度计，其左边表示实际温度，右边表示对应的显示温度，如图所示，设当温度计显示25℃时的实际温度为t，则(100℃-0℃)／(99℃一4℃)=(t-0℃)／(25℃一4℃)，解得：t=22．1℃。
解法三：(函数法)因温度计的刻度是均匀的，所以温度的变化与液柱的高度变化成正比，所以满足一次函数y=kx+b。t=22．1℃，即显示25℃时实际温度为22．1℃。

【例6】现有如下一个假说：水果和蔬菜切开后，质量的变化可解释为是由于它们内部的水分散失所致。图为两个试图验证该假说的实验方案的部分情境。(实验材料是均匀剖开的胡萝卜)

(1)能验证该假说的情境是__________。(填“I或“Ⅱ”)
(2)做出这种判断的理由是:
解析：水果和蔬菜水分散失也就是水分的蒸发。情境I中，一半胡萝卜密封在塑料袋中，另一半裸露在空气中用电风扇对着吹风，加快水分蒸发。两种情况其他条件一样，只是一个蒸发快，一个蒸发慢，观察质量减小情况即可验证假设。而情境Ⅱ中，两块胡萝卜都处于同一环境中，各种因素相同，胡萝卜的质量减小到底是受什么因素的影响，没有对比，不能说明问题。答案为： 情境I有对比，情境Ⅱ无对比。(答成“实验变量控制”或“对比”也可)

【例7】在20℃左右的室内，将一只温度计从酒精中拿出来观察它的示数，示数变化的情况是：（ ）
A. 温度计示数上升 B. 温度计示数下降
C. 温度计的示数先降后升 D. 无法判断
解析：当温度计从酒精中取出时，一定还带有一部分酒精，这部分酒精在20℃左右的室内进行蒸发时要吸收热量，使温度降低，所以此时温度计示数下降，低于室温。但温度计上所带的酒精是有限的，一段时间后就会全部被蒸发为酒精蒸汽，温度计也变得干燥，它的示数又会上升到与室温相同。正确选项为C。解对这道题的关键是把物理情景考虑全面，注意到酒精是一种易挥发的液体，因此，温度计会在比较短的时间内变得干燥。

【例8】夏天，游泳的人刚从河水中上岸，就感到比在水中冷，如果蹲下身子抱成团又会觉得比站着暖和些，对上述现象下列解释正确的是（ ）
A. 上岸后感到冷是因为岸上的气温比水温低
B. 蹲着比站着暖和是因为离水近一些有利于从水中吸取热量
C. 上岸后感到冷是因为身上的水蒸发吸热造成的
D. 蹲着比站着暖和是因为减慢了蒸发吸热
解析：夏季的气温是较高的，而河中的水由于不断地蒸发吸热，因此水温比气温要低。因此A、B选项都不正确，人刚从水中上岸时，身体表面沾有许多水，这些水会不断蒸发，从人的身体上不断吸热，人就会感到冷，当人蹲下身子抱成团时，人体表面与空气接触的面积比站立时减小了，水的蒸发就减慢了，水从身上吸热的速度就随之减小，人就会感觉比站立时暖和些了，由上面分析，正确选项为C和D。答案为：CD

【例9】干湿泡湿度计是用两只相同的温度计并列制成的。使用时，其中一只温度计下端的玻璃泡包着湿布，则两支温度计的示数差值大时，表明空气中水蒸气含量 。
解析：因为水在蒸发时要吸热，所以玻璃泡包着湿布的温度计的读数要比另一支温度计的读数低。空气中水蒸气的含量越低，蒸发越快，吸热越多，玻璃泡包着湿布的温度计的读数就越低，则两支温度计的示数差值越大。答案为：表明空气中水蒸气的含量低。本题属于一道探索性的题目，这也是近年来中考中比较热门的题目。解决这类题目并不难，只要从我们所学的内容出发，找出它们与题目之间的联系，再运用我们所学的知识和规律进行分析，便不难解决。

【例10】如图所示，当烧瓶内的水加热到沸腾后，撤去酒精灯，盖紧瓶塞，迅速倒转过来，向瓶底浇冷水，瓶内的水又立即呈现沸腾现象，为什么?
解析：根据液体沸点随气压减小而降低的规律，当烧瓶内水蒸气遇冷降温液化出现低气压后，水的沸点降低到比实际水温低时，烧瓶内的水可以吸收自身热量使水在低沸点下再次沸腾，当水的实际温度下降到与低沸点相同时，沸腾再次终止。

【例11】如图把装有水的试管浸在沸水中，并继续加热，那么试管中的水（ ）
A. 不会沸腾 B. 能沸腾
C. 是否沸腾要看试管中装水的多少
D. 是否沸腾要看加热的火力大不大
解析：要看水是否沸腾，关键要看是否同时具备两个条件：一是温度要达到沸点，二是要能继续吸热。题目中虽不断对沸水加热，但沸水的温度保持在100℃不变。试管中的水放入沸水中后，吸热升温，当升到100℃时，试管内外没有温度差了，热传递不再进行，试管中的水不能继续吸热，由上面分析试管中的水只能得到一个条件“达到沸点”，缺少第二个“继续吸热”的条件，所以试管中的水不能沸腾，正确选项为A。

【例12】把盛有水的纸盒放在火焰上烧，水烧开了纸盒仍不会烧着，这是因为（ ）
A. 水能够灭火，所以纸盒不会烧着
B. 火焰的温度较低，低于纸的着火温度
C. 纸的着火温度较高，高于水的沸点
D. 水善于将热量迅速向外散发，所以纸盒不会烧着
解析：要看物体能不能燃烧就得先看具不具备燃烧的条件，得具备两个条件，其一是温度得达到燃点，其二是得有燃烧需要的氧气。正确答案为： C

【例13】夏天自来水管上有时会有一层均匀的水珠，这是因为：（ ）
A. 夏天的自来水管有裂缝，水渗了出来；
B. 夏天的自来水温度高，蒸发较快，从而在管壁形成水珠；
C. 夏天空气中水蒸气较多，遇到冷的自来水管液化成水珠；
D. 夏天的自来水温度高，水分子热运动加快，从管上的微孔中扩散出来。
解析：如果是水管有裂缝，那么只是在有裂缝的地方才会有水渗出，而不会均匀的出现一层水珠，故A选项是错的。即使自来水温度高，蒸发较快，但是水管是很坚硬的固体，它的分子间结合的很紧密，在通常情况下，水蒸气是不能穿过管壁的，B选项也不对。水管中的水分子是在永不停息的做无规则运动，但由于水管是很坚硬的固体，它的分子间结合的很紧密，在通常情况下，水分子之间不可能运动到水管的分子之间，并穿过水管跑到水管的外表面，D选项也不正确。本题只有C选项是正确的。夏季，空气中的水蒸气比较多，水蒸气遇到温度比较低的自来水管产生液化现象，在水管上形成一层均匀的小水珠。当空气中水蒸气含量少时，在水管上液化成的水就很少，且随时蒸发，不能形成水珠。由此可见，水管上出现水珠，说明空气中水蒸气含量大，由此下雨的可能性也较大。
这是一道与实际生活联系比较紧密的题目，这也是近年来中考试题命题中的一个趋势。因此，我们在平时的生活中要注意观察周围的事物，并且经常考虑它们与我们学过的哪些物理现象有联系。

【例14】冬天手冷时，用嘴向手上“哈气”（即缓慢的吹气），手会感到暖和，而若用劲向手上吹气，手不但不会暖和，反会更冷，这是什么原因？
解析：手冷，说明手的温度低于正常体温，刚从嘴里呼出的气，其温度近似为体温。嘴里呼出的气体含有多种成分，其中包括水蒸气。当温度较高的这种气体与温度较低的手相遇时，就向手传递热量，而且其中的水蒸气在手的表面发生液化，液化时放出的热量也被手吸收，因此手感到暖和。但如果用劲向手上吹气，使得手掌表面的气体流动很快，手上的水分会迅速蒸发，蒸发带走的热量比手从嘴里吹出的热气吸收的热量还多，因此手会感到冷。

【例15】如图所示，甲、乙两个房间里相同的电炉上，相同的两壶水都已经烧开，我们可以根据所观察的 房间壶嘴的上方 较多，判断出 房间的气温较高．
解析：“白气”是水蒸气遇冷液化产生的，水蒸气液化产生“白气”的多少与周围空气温度高低有关系，周围空气温度越高，水蒸气越不容易液化，“白气”越少，故乙房间气温较高．

【例16】在一个标准大气压下，将0℃的冰放在开口烧瓶中加热，直到恰好全部变成水蒸气为止，下面四个图像中，能够正确反映冰在物态变化的全过程中，温度随时间变化的规律的是（ ）

解析：本题考查了晶体的熔化和液体的沸腾两个知识点。通过上节课的学习，我们知道了熔化的条件以及冰是一种晶体，它的熔点和凝固点都是0℃。由本题的情境，0℃的冰已经到达了熔点，而且被放在开口烧瓶中加热，满足熔化的条件，因此开始阶段冰虽吸热，但温度保持在0℃不变，为冰水混合态，直到冰完全熔化成水为止。之后水吸热，温度不断上升，直到达到100℃，水沸腾，之后，水虽仍继续吸热，但温度保持在沸点不变。正确选项为C。

【例17】上物理课复习时，老师写下一副热学对联，上联是“杯中冰水，水结冰冰温未降”；下联是 “盘内水冰，冰化水水温不升”。对联中包含的物态变化是 和 ，反映的一个共性是 。
解析：这副对联反映了物态变化及其现象。上联中“水结冰”是凝固现象，下联中“冰化水”是熔化现象，不论是“水结冰”还是“冰化水”，由于冰是晶体，在熔化或凝固过程中温度保持不变，所以上联中“冰温未降”和下联中“水温不升”反映的都是温度不变这个共同特点。正确答案为：凝固 熔化；温度不变

【例18】保温瓶中盛有多半瓶0℃的水，将一小块的冰投入保温瓶中后盖上瓶塞，这时瓶内将发生的现象是：（ ）
A. 水的温度降低，冰的温度升高；
B. 水的温度不变，冰的温度升高；
C. 水的质量减少，冰的质量增加；
D. 冰和水的质量都不变。
解析：本题考查对晶体熔化、凝固条件及熔化和凝固过程的理解。热量总是从温度高的物体传向温度低的物体；如果两个物体温度相等，它们之间就不发生热传递。晶体熔化条件是达到熔点，继续吸热，在熔化过程中虽吸热，但温度保持在熔点不变；晶体凝固条件是达到凝固点，继续放热，在凝固过程中虽放热，但温度保持在凝固点不变。本题中0℃的水已达到凝固点且要向温度比它低的冰中放热，因此可有一部分水结成冰，但温度仍为0℃。但的冰吸热升温，即使温度升高到熔点，因与水的温度相同，不在有热传递发生，冰不能再继续吸热，所以无法熔化。正确答案选择B、C。

【例19】严冬的早晨，可发现玻璃窗上有一层美丽的“冰花”，这是由于( )
A．室外的冷空气先液化成小水珠再凝固而成的，冰花在玻璃窗的外壁
B．室内的热气向玻璃窗放热液化成小水珠再凝固而成，冰花在玻璃的内壁
C．室内的水蒸气向玻璃窗放热凝华而成的，冰花在玻璃的内壁
D．室内的水蒸气向玻璃窗放热凝华而成的，冰花在玻璃的外壁
解析：由于“冰花”是固体，是水凝固成的固体呢？还是水蒸气凝华变成的呢？是在室内形成的还是在室外形成的，这就是研究对象的选择问题。凝固和凝华都需要放热才能进行，需要遇到温度低的物体才可以，由于室外的温度低，所以一定是室内的水蒸气遇到与室外只有一面之隔的玻璃放热而形成的；故研究对象是室内的水蒸气，它由气态直接变成了固态，故发生的凝华现象。应该选C。可见，选准研究对象和把握前后两种状态是相互联系的，有时我们要反复比较、尝试才能将研究对象得出，从而揭示出解题的关键。

【例20】在舞台上喷洒干冰（固态二氧化碳）可以产生“白云”，使得舞蹈演员好象在云中飞舞。舞台上的这种“白云”形成的原因是（ ）
A. 二氧化碳气体迅速液化而形成的小液滴
B. 干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体
C. 干冰迅速升华后变成的气体
D. 干冰使空气中的水蒸气液化形成的小水珠
解析：在常温常压下，二氧化碳是气态。在低温或高压下，二氧化碳就成为固态，形状似冰雪，俗称为干冰。当干冰处在常温常压下，它不经熔化就会迅速由固态直接变成气态，即产生升华。干冰升华时吸收大量的热，使其周围的温度迅速降低。处于低温区内的水蒸气就会液化成小水珠，许多细小的水珠聚在一起，在空中飘浮，就成为“白云”，演员在舞台上演出时，喷洒干冰就产生了类似“白云”的效果。 由上面分析可知选项D是正确的。选项B，C都说“白云”是气体，因此选项B、C是错误的。在常温常压下二氧化碳气体是不能液化的，因此选项A也是错误的。

【例21】大自然中关于雨、露、雾、云、霜、雪的成因说法正确的是：（ ）
A. 云是水蒸气升入高空时遇冷液化成的大量小水珠和凝华成的大量小冰晶组成的；
B. 雨是云层中小水珠聚集成较大水滴或小冰晶熔化成大水滴，这些大水滴从天上落下
形成的；
C. 雾是漂浮在空气中的大量水蒸气；
D. 露是大量小冰晶吸热熔化而成的；
E. 霜是露水凝固成的；
F. 雪是高空中水蒸气遇冷直接凝华成的。
解析：此题考查用物态变化的知识解释各种自然现象的成因。空气中含有大量的水蒸气，当含有大量水蒸气的空气升入高空时，水蒸气温度降低就要液化成小水滴或凝华成小冰晶，天空中的云就是大量小水滴和小冰晶组成的；当云中的小水珠聚成较大水滴或小冰晶吸热熔化成水滴，这些水滴从空中落下便形成雨。
雾和露是水蒸气液化成的，对于水蒸气液化过程的现象可归纳为：
水蒸气
霜和雪是水蒸气的凝华现象可归纳为：
水蒸气
在学习了有关热现象的知识后，我们就可以解释很多自然现象了。同学们在学习的过程中要注意积累，这往往也是出题的一个热点。

【例22】某校自然科学小组，根据生活经验提出了这样的猜测：“保温瓶内的水温下降快慢可能与保温瓶中盛热水的多少有关”。为了研究这个问题，兴趣小组的同学从总务处借来了8个同样容量的保温瓶做实验，在8个保温瓶中分别装入初温相等、质量不同的热水，在同一环境中同时测量，以保证环境温度相同。8h后再测量水温。以下是同学们的实验结果：
保温瓶编号
1
2
3
4
5
6
7
8
装入水的质量/kg
2.0
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
水温
初温/℃
98
98
98
98
98
98
98
98
末温/℃
84.5
84
83
81.5
79
48
76.5
74
8h后的温差/℃
13.5
14
15
16.5
19
50
21.5
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(1)同学们回顾实验的过程，确认读数均正确无误，但他们发现6号保温瓶中水的温差与其他各保温瓶中的水的温差趋势明显不一致。你认为实验的时候，在器材选择上还存在什么问题？______________。由此可知，这个实验还存在缺陷，你认为应作怎样的改进？______________________。
(2)分析表中数据后你觉得保温瓶中水温下降的快慢与保温瓶中水的质量关系是__________________________________。
解析：本题的实验目的是研究保温瓶内的水温下降快慢是否与保温瓶中盛热水的多少有关。表格中的8个保温瓶装有质量不同的水，说明己改变了质量的大小，水的初温还相同，结果却发现，大部分瓶的温差随装水质量的减少而增大，只有6号保温瓶中是48℃的末温。故(1)6号保温瓶保温性能特别差(或6号保温瓶与其他保温瓶的保温性能不同；或选用的保温瓶性能存在差异。)；把6号保温瓶换掉(或选用保温性能相同的保温瓶)；(2)保温瓶中水的质量越大，保温瓶中水温下降越慢。