导学案：一、物质的三态 温度的测量（解析版）

学而优教有方一、物质的三态温度的测量（导学案）【学习目标】1．知道物质的三态及其基本特征，知道物态变化；2．知道温度的概念及摄氏度的规定；了解液体温度计的结构和工作原理；3．会正确使用温度计测温度；了解温度-时间图像，了解数字化实验；4．了解温室效应和热岛效应，增强环境保护意识。【学习重点】1．物质三态的典型特征及实例；2．温度的概念及单位；液体温度计的工作原理；3．温度计的使用规范与读数方法。【学习难点】1．知道温度是表示物体冷热程度的物理量；2．实验用温度计、寒暑表、体温计等常用温度计的使用规则；3．温度随时间变化曲线的绘制及分析。【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1．物质通常有三种状态：固态、液态和气态；2．物质从一种状态转变为另一种状态的过程叫作物态变化。物态变化和温度密切相关。二、温度的测量1．温度：表示物体的冷热程度的物理量；2．摄氏温标：规定标准大气压下冰水混合物的温度为0℃，水沸腾时的温度为100℃，将其间等分为100份，每一等份为1℃。3．常用温度计（1）主要构造：内径极细的玻璃管、玻璃泡、测温液体、刻度等。（2）测温原理：它是利用测温液体热胀冷缩的性质制成的。（3）实验规则：①测量前，应观察并了解温度计的量程（测量范围）和分度值（一小格表示的温度值）。②测量时，应使温度计的玻璃泡与被测物体充分接触。测量液体温度时，玻璃泡要浸没在被测液体中，不要碰到容器底或容器壁。③需要等温度计的示数稳定后再读数。读数时，温度计不能离开被测物体，视线应与温度计液柱的上表面相平。【探究新知】探究一、物质的三态（一）活动4.1观察水的三态及其特征【做一做】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。【信息快递】使用酒精灯的注意事项：1【信息快递】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。4．万一洒在桌上的酒精燃烧起来，要立即用湿抹布盖灭。观察酒精灯的使用，了解其使用注意事项。【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？名称状态形状（固定/不固定）体积（固定/不固定）冰固态固定固定水液态不固定固定水蒸气气态不固定不固定水有三种状态：固态、液态和气态；通常所说的水是液态水，冰是固态的水，水蒸气是气态的水。其他物质一般也有三种状态（图

4-2）。物质的状态（简称物态）在一定条件下可以转变。物质从一种状态转变为另一种状态的过程叫作物态变化。物态变化和温度密切相关。【举例】【思考】你还能列举出自然界和日常生活中的其他物态变化现象吗？【例题1】下列说法中正确的是（）A．水形状固定，体积不固定 B．水的三态是指冰、水和冰水混合物C．水的三态变化与温度有密切关系 D．只有水有三态【答案】C【解析】A．水是液态，体积和质量一定，形状根据容器的形状变化，故A错误；B．物质有三种状态是指固态、液态和气态，例如，水的三态是指冰、水和水蒸气，故B错误；C．水的三种状态与温度有关，当温度变化时，水可以从一种状态变为另一种状态，故C正确；D．除了水，其它物质都有三种状态，故D错误。故选C。（二）温度的测量1．温度（1）概念：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。（2）摄氏温标：瑞典天文学家摄尔西斯创立了摄氏温标。该温标规定，标准大气压下冰水混合物的温度为0℃，水沸腾时的温度为100℃，将其间等分为100份，每一等份为1℃。用这种方法还可以扩大到0℃以下，100℃以上。（3）摄氏温度的读数：例如，人体的正常体温约为37℃（口腔温度）。读作：37摄氏度。宇宙的最低温度-273.15℃（绝对零度）。读作：负273.15摄氏度或零下273.15摄氏度。2．温度计：实验室中常用的是液体温度计，如图所示。（1）主要构造：内径极细的玻璃管、玻璃泡、测温液体、刻度等。（2）测温原理：它是利用测温液体热胀冷缩的性质制成的。常见的液体温度计中，所用液体有水银、酒精、煤油等。（三）学生实验：练习使用温度计1．使用温度计的注意事项（1）测量前，应观察并了解温度计的量程（测量范围）和分度值（一小格表示的温度值）。（2）测量时，应使温度计的玻璃泡与被测物体充分接触。测量液体温度时，玻璃泡要浸没在被测液体中，不要碰到容器底或容器壁，如图（a）所示。（3）一般情况下，需要等温度计的示数稳定后再读数。读数时，温度计不能离开被测物体，视线应与温度计液柱的上表面相平，如图（b）所示。【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2min测量一次水温，将测量数据记录在下表中。温度计的量程为______，分度值为_____。时间/min0246810温度/℃【交流与讨论】根据表格中记录的测量数据，描述水温变化的特点。探究二、温度-时间图像（一）用表格的形式记录实验数据例如，将一杯100mL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/min024681012温度/℃80716560565249（二）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。（三）温度-时间图像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？【结论】（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。（四）采用数字化实验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，如图所示。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，如图所示。显然，采用数字化实验可以提高测量的精准度，比较方便迅速地获取实验数据，有助于发现有关规律。【例题2】小明探究了“沸水自然冷却”过程中温度随时间的变化情况，他将实验数据记录在下表中：时间/min051015253545556570温度/℃98705545352824222222（1）在坐标图中通过描点画出“沸水冷却”时，温度随时间变化的曲线；（2）根据表中数据，小明做实验时的环境温度即在_________左右；根据描绘出的“沸水冷却”温度随时间变化的曲线，可知沸水在自然冷却过程中温度变化的规律是____________________________________；（3）如果有一天你要喝一杯奶茶，可以有两种方法供你选择：甲：先将滚烫的热茶冷却5min，然后加一匙冷牛奶。乙：先将一匙冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min。你认为方法_______（选填“甲”或“乙”）冷却效果较好。【答案】22℃水温随时间下降先快后变慢甲【解析】（1）根据表格中的数据在图中进行描点，用平滑的曲线连接各点，即温度随时间变化的曲线，如图所示.（2）由表格数据可知，水在0~55min期间不断对外放热，温度不断下降；当水温在下降到22℃时保持不变，说明此时的室温在22℃左右。由温度随时间变化的曲线可知，水温较高时，温度随时间下降较快，当水温接近室温时，温度下降越来越慢。（3）你要喝一杯奶茶，应先将滚烫的热茶冷却5min，因为此时奶茶的温度和环境温度相差较大，会很快放出热量，使温度降低；然后加一匙冷牛奶，这样会使奶茶降低的温度更低，效果更好，故方法甲冷却效果更好。探究三、温室效应生活·物理·社会——温室效应如图所示，太阳对地球的热辐射约有一半能透过大气层到达地球，而大气层中的水蒸气、二氧化碳、甲烷等，会阻碍地表的热量向大气层外散发。大气层的这种“保暖”作用就像玻璃温室一样，故被称为温室效应。人类在生产、生活中燃烧煤、石油等化石燃料，排放出大量的二氧化碳，使得温室效应不断加剧，全球气候悄悄变暖、冰川慢慢熔化、海平面逐渐上升，从而导致了一系列自然灾害。人们已认识到温室效应加剧的危害，正在采取一系列措施控制温室气体的排放。【课堂总结】一、物质的三态温度的测量【课堂练习】1．下列对温度的描述最符合实际的是（）A．人体的正常体温约是42℃ B．冰箱冷冻室的温度约为5℃C．西安冬天的温度约为-30℃ D．人感觉舒适的温度约为25℃【答案】D【解析】A．正常情况下人体体温在37℃左右，故A不符合题意；B．水的凝固点是0℃，冰箱冷冻室中的水能够结冰，说明温度不高于0℃，故B不符合题意；C．西安冬季气温最低气温在-10℃左右，故C不符合题意；D．一般情况下，人感觉比较舒适的温度比人正常体温要低，人感觉舒适的温度约为25℃，故D符合题意。故选D。2．下列关于如图所示体温计的说法中，不正确的是（）A．它根据液体热胀冷缩的性质制成 B．它能测量的范围是35℃～42℃C．分度值是1℃ D．它的示数是36.9℃【答案】C【解析】A．体温计是根据液体热胀冷缩的原理制成的，不同温度下体温计内液体的体积不同，玻璃管内液柱的长度不同，从而显示不同的温度，故A正确；B．它能测量的范围是35～42℃，故B正确；C．如图，体温度的一大格为1℃，一大格分为十小格，一小格为0.1℃，它的分度值为0.1℃，故C错误；D．它的示数是36.9℃，故D正确。故选C。3．若用如图这支未甩过的体温计去测量另一个人的体温，测量结果可能是（）A．37.0℃ B．37.5℃ C．38.0℃ D．38.5℃【答案】D【解析】由图知：该温度计的分度值是0.1℃，温度计的示数是38.5℃；根据体温计的特点，使用前用力甩一下玻璃泡上方的水银才能回到玻璃泡中，没有甩的体温计的读数是38.5℃，没有甩直接用来测量人的体温，若体温高于38.5℃，体温计中的水银会上升，测量是准确的；若体温低于38.5℃，体温计中的水银不会下降，依然显示的是38.5℃，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。4．小红同学在做“用温度计测量水的温度”实验：（1）如图甲中，她的做法存在的错误是；读数时，图乙中正确的方法是（选填“a”、“b”或“c”）；（2）改正错误后，温度计的示数如图丙所示，则测得水的温度是℃；【答案】温度计玻璃泡与容器底接触b22【解析】（1）图甲操作的错误是温度计玻璃泡与容器底接触。读取温度计示数时，视线与温度计中的液柱上表面相平，不能仰视或俯视，正确的是b。（2）由图丙知，温度计分度值为1℃，读数为22℃。5．有甲、乙两种不同品牌的保温杯，为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，小明按照科学探究的程序，明确了具体的探究问题，选择了适当的器材，在控制变量的前提下，在室内进行了实验，得到了一段时间内，甲、乙两种保温杯内水的温度的实验数据，根据数据绘制的图像如图所示。请你根据图像所提供的信息回答以下问题：（1）小明探究的问题的自变量是。（选填选项前的字母）A．保温杯的品牌B．水冷却的时间C．水的温度（2）请比较甲、乙两种保温杯的保温效果：。（选填选项前的字母）A．甲保温杯的保温效果好B．乙保温杯的保温效果好C．甲、乙两种保温杯的保温效果一样好（3）请估计实验过程中第5小时的室温：℃。【答案】BB20【解析】（1）比较两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，也就是比较两种保温杯内水的温度随时间变化规律，所以研究的自变量为水冷却的时间，故答案选B。（2）从图中可以看出，甲保温杯内水的温度随时间变化降温较快，所以保温效果较好的是乙保温杯，答案选B。（3）从图中可以看出，甲保温杯内水的温度从第4小时后就保持20℃不变，故第5小时的室温为20℃。6．利用温度传感器和计算机探究不同温度的水降温的快慢，温度传感器可实时监测并自动记录水温，如图甲所示。（1）实验时，在三个相同的杯子中加入质量相同、初温不同的水。将温度传感器的探头浸没水中测量水温时，应注意探头不要___________________；（2）将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却，箱内的风扇可使箱内气流稳定循环，使得三杯水受冷环境________；（3）同时用三个温度传感器分别监测三杯水的温度，并获得温度随时间变化的图象如图乙。分析图象可知：在其他条件相同的情况下，初温高的水降温_____（填“快”或“慢”）。【答案】接触杯底或接触