物态变化(一) 初二物理 主讲教师:崔凤霞
物体:由物质构成的占有一定空间的个体。 物质:独立存在于人的意识之外的客观实在。
第一章 物质的状态及其变化 分类比赛:橡皮、铅笔、木条、小笔记本、钢尺、弹簧、 小瓶水、小气球 你怎样对他们进行分类? (1)按物体形状:(有一定形状,没有一定形状) (2)按金属非金属 (3)按导电不导电 (4)按状态:固体、液体、气体 (5)是否具有流动性 (6)按用途:用具、文具、医药用品、玩具
一 、物质的状态 1、物质存在的状态 自然界中常见的物质可分为三种状态:固体、液体、气体 (solid state)(liquid state) (gaseous state) 你的判断依据是什么?说物体是固体或液体或气体呢? 固液气的根本特征是什么?
固体:比较稳固、不会流动、不论变形或不变形(塑料 或弹性)仍然具有一定的体积、一定的形状。 液体:具有流动性、没有一定的形状、盛它的容器什么样它 就什么样、不管是大容器盛还是小容器盛它的体积大 小是不变的、是50cm³的水盛到哪个容器体积还是那 么多。 气体:具有流动性、也没有一定的形状、而且没有一定的体 积、它总是充满整个容器的空间。
状态 形状(固定、不固定) 体积(固定、不固定) 固体 固定 液体 不固定 气体
列举身边的物品找出一些固体、液体、气体,将它们的名称填入表格内 面包、奶酪 瓶装绿茶、红茶、葡萄酒 氢气球 冰棍、钢尺 听装可乐、雪碧、啤酒 充气救生衣 圆木凳、书 利乐枕包装伊利奶 本、小刀、玻璃杯 一袋豆浆
固液气这三种状态,我们已经很了解了。那么物质原来是固体的它就总是固态的吗?它存在的状态会不会改变?什么条件下会发生改变?你见到过同一种物质的几种不同状态下的存在形式?
例如 :冰雪、流水、蒸汽机 冰、水、水蒸气是同一物质在不同条件下的三种状态。冰可以化成水,水可以蒸发变成我们看不到的水蒸气。怎样才能使冰化成水?
例如:酒精灯、石棉网、支架、小烧杯、冰块 同学讨论:在阳光充足的地方(也可以具备其他条件) 怎样使冰化得更快些?根本点:冰化成水需要吸热,怎 样使它吸热更快?可以用酒精加热、可以用放大镜会聚 太阳光、可以用大功率的灯泡烤、可以把它轻轻敲碎成 小块、可以给冰加上黑色包装使它更易吸热。
现在我们将一块冰放入烧杯中用酒精灯给烧杯缓 慢加热。使用酒精灯时应注意: 绝对禁止用酒精引燃另一只酒精灯; 用完酒精灯必须用灯帽盖灭; 不要碰倒酒精灯,万一洒出的酒精在桌上燃烧起来, 不要惊慌,应立即用湿抹布扑盖; 使用时,因酒精灯外焰部分温度最高,应该用它的外焰部分去加热。
可以看到,在加热的条件下烧杯中的冰块逐渐变 成水,再继续加热,可以观察到水开始沸腾,且越来 越少,说明说变成了水蒸气。 反过来,水蒸气是否可以变成水呢?雨水就是有 水蒸气凝结而成的。水也可以冻成冰。这时需要什么条 件呢?放热。
可见,在一定条件下,物质的状态是可以发生变化的 2. 物态的变化 (1) 在一定条件下,物质存在的状态可以发生变化。 (2) 物质由一种状态变为另一种状态的过程称为物态变化。 举例交流: 雪糕化成水 固液 火山口喷出的熔岩,冷却后变成熔岩灰 液固 用铁水浇铸铁零件 液固 樟脑球变没了 固气
为什么同一种物质会有不同状态呢? 从微观上看,物质是由被称为“分子”的小微粒 组成,分子之间存在着相互作用,同时分子之间又有 一定的空隙。当物质处于固态时,分子排列紧密,分 子之间空隙很小,每个分子只能在原位置附近作微小 的振动,所以固态物质具有一定的体积和形状。固 的温度升高,分子的运动加剧,当温度升高到一定程 度时,分子的运动足以使它们离开原来的位置,而在 其他分子之间运动,这时物质便以液态形式存在。
也就是当物质处于液态时,分子排列也较紧密, 每个分子也只能在原位置附近做微小的振动,但它没有 长期固定不动的位置。在一个位置振动一小段时间后, 又转移到另一个位置附近去振动。所以液体有一定体积 而无一定形状。如果继续加热,温度继续升高,分子运 动更加剧烈,当温度升高到一定程度时,分子会摆脱其 他分子的作用可以在空间自由移动,这时就既无一定体 积也无一定形状,以气态形式存在。
二、温度的测量 每天我们都听天气预报:今天小雨转中雨19C— 23C。我们每天都比较关心天气的变化,根据气温变化 适当增减衣服,温度是与我们日常生活密切相关的。 1、温度:是表示物体冷热程度的物理量 这里有一杯开水、一杯冷水,我们说前者好烫后者 好凉,但冷热到什么程度却没法描述。
我们是否有此经历:冬天在屋里坐时间长了,感觉很 冷,用自来水管中的水冲手冰凉刺骨。而当你打完雪仗回 来,一进屋会觉得温暖如春,用自来水管中的水洗手反觉 得暖暖的。其实屋内的温度是没变的。 如果让你一开始双手分别插入冷水和热水中,过一会 儿再把两手同时插入温水中,会感觉温度是不同的。 可见,仅凭感觉来判断温度是不可靠的。要准确的测 量物体的温度,就要实用测量工具 ——温度计。
2、温度计 首先,我们要仔细观察来描述它的构造:温度计由内 径很细的玻璃管和下端有液泡的封闭的玻璃管组成。粗 细均匀的细管和玻璃泡内有红色(或银白色)液体。外 面的刻度均匀、上高下低、不同温度计测量范围不同。 当我用手握住玻璃泡时,会看到由于手的温度比玻璃 泡高,泡内液体受热膨胀,液面通过细管升高,表明此 时温度值增加。把手松开,继续观察液柱在细管中的变 化,可看到液柱在细管中下降,表明此时温度值降低。
温度计的构造: (1) 构造:由装有液体的玻璃泡和使液面升降的玻璃管组成. 特点:①玻璃泡部分壁薄、玻璃管内径粗细均匀 ②由于液面是均匀线性膨胀且管内径均匀,所以刻度均匀。 ③由于利用液体的热胀冷缩,温度越高,膨胀体积越大, 温度计刻度上高下低。 (2) 原理:根据液体热胀冷缩的性质制成的。 温度的常用单位:C。读作“摄氏度”。不能分开读作 “摄氏多少度”。
(3) 单位:C ①0C :定义大气压力为1.01105帕时,冰水混合物的温度为0度。 ②100C :把标准大气压下,水沸腾的温度规定为100度。 这个单位是怎么来的? 历史上,伽利略首先制成了第一支温度计。如图它是 根据球形玻璃容器中空气的热胀冷缩使细管中水的高度 发生变化来反映环境的冷热程度的。不过,这个温度计 没有实用意义,不仅因为气压的变化常会造成误判, 而且没有必要的基准点。
这个单位是怎么来的? ①如何选择某些基准温度; ②找寻合适的测温物质 因为那时人们已知道物质的熔点是不变的,于是就 以次作为基准点。制成第一个实用的温度计并首先规定 一套温标体系的是荷兰的吹玻璃工匠华伦海特。他从1709 年开始先制成以酒精为测温物质的酒精温度计,后又制成 水银温度计。他把一个它把一个大气压下冰的熔点定为 32F,水的沸点定为212F,其间等距分割成180等份, 每一等份为1,这样的温度体系称为华氏温标。
1742年,瑞典天文学家摄尔修斯也用水银作为测量物 质并引入百分刻度法,将一个大气压下冰的熔点定为0C, 水的沸点定为100C,这样的温标体系就是通用至今的摄 氏温标。 0度与100度之间分成100等份,每一等份就是1摄氏度, 用符号C表示,同样可按此等分延伸至零下多少摄氏 度。
温度计的读数和使用 (1)读数时注意看好最小分度,零上温度从零上读、零下温度从零下读 (2)温度计的使用 怎样用温度计测出物体的温度呢? 用温度计测物体的温度就是使温度计的温度变得与被测 物体的温度相同。此时温度计指示的就是被测物体的温 度。
例1. 某水银温度计的玻璃管上刻有110格均匀刻度线,当 温度计玻璃泡,泡、浸、没在冰水混合物中时,温度计 内水银柱液面在10格外,当玻璃泡放在1标准大气压下的 沸水中时,水银柱液面在60格外,通过计算可知,温度 计上每一格表示的温度值和这只温度计的测量范围( ) A. 0.5C ; 50C~20C B. 0.5C ; 0C~100C C. 2C ; 20C~200C D. 条件不足无法判定
提示:0C~100C之间是从第10格起到第60格, 所以每格表示2C。 依此类推可知最低温度为20C,最高为 200C。故选[C].
2.(1994年全国初中物理竞赛试题)一支温度计的刻度均 匀但不准,将它放在冰水混合物中,示数是4C;放在标准 大气压下的沸水中,示数是99C,放在教室里示数是25C, 那么教室里的实际温度约是________C。 解法一:①非标准温度计上每一小格所表示的标准温度数 ②找出非标准温度计上室温25C对应的格数 n25421(格)
③计算对应的标准温度 100C t实 = n t =21格 ——— = 22.1C 95
解法三:利用初中几何中“平行线分线段成比例定 理”即三条平行线截两条直线,所截得的线段对应成比例。 当不准确的温度计示数为25C时,对应的实际温度 为t,由平行线分线段成比例定理得: t = 22.1C