识别图像,揭示物态变化的一大考点
物态变化复习中的七个“三”
物态变化复习中的七个“三”
江苏沛县张街中学 张振楼
一、三种状态:①固态;②液态;③气态。
物质的三态、形状和体积的特点:
状态
形状(固定/不固定)
体积(固定/不固定)
固态
固定
固定
液态
不固定
固定
气态
不固定
不固定
物质有三态,物质处于哪种状态跟温度有关,温度是表示物体的冷热程度的物理量。热的物体温度高,冷的物体温度低。温度只有“高低”之分,没有“有无”之意,即0℃是表示物体的冷热程度与冰水混合物的相同,而不是说物体没有温度。
二、三个吸热过程:①熔化;②汽化;③升华。
室内温度为20℃,此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅速蒸发,图中哪幅图正确反映了温度计读数随时间的变化( )
解析:酒精蒸发吸热,具有致冷作用。所以温度计示数要随时间的延长而降低,但题目中告知是浸有少量酒精的棉花,因而酒精蒸发完后,温度计的示数就不再降低而又逐渐回升直至与室温相同。
答案:C。
飞船返回大气层时与大气层发生剧烈摩擦,变成一个火球,因此给飞船降温十分重要。一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”:在飞船表面涂有一层高分子固体材料,让这些材料在发生物态变化时吸收热量。你认为可能发生的物态变化有_______、________、________,理由是这些物态变化都是_____过程。
三、三个放热过程:①凝固;②液化;③凝华。
寒冷的冬天,居民楼的玻璃窗上会“出汗”或结“冰花”。下列说法不正确的是( )
A.玻璃窗上的“汗”是水蒸气液化生成的
B.玻璃窗上的“冰花”是水蒸气凝华生成的
C.“冰花”结在玻璃窗的内表面
D.“汗”出在玻璃窗的外表面
解析:“汗”或“冰花”到底出现在哪里?寒冷的冬天,窗玻璃上有“汗”,这是由于室内空气中的水蒸气遇到温度较低的窗玻璃液化形成的,此时“汗”出在里面,温度再低则是室内水蒸气遇到更冷的窗玻璃凝华而致,“冰花”当然也在里面。而室外空气中的水蒸气温度也低,所以不会在玻璃上液化,外面无“汗”。再拓展一下,如果在闷热的夏季的夜晚,在一间开着空调的密闭很好的房间里,窗玻璃上的“汗”出在哪一面呢?由于空调房内温度低,因而室内空气中的水蒸气温度也低,所以不会在玻璃上液化形成“汗”。而室外空气中含有很多的水蒸气,且水蒸气温度较高,遇到冷的窗玻璃就会液化成小水滴,此时,“汗”出在外面。
答案:D。
四、三个互逆过程:①熔化与凝固;②汽化与液化;③升华与凝华。
五、三个特殊(温度)点:①熔点:晶体熔化时的温度;②凝固点:晶体凝固时的温度;③沸点:液体沸腾时的温度。
六、三个不变温度:①晶体熔化时温度;②晶体凝固时温度;③液体沸腾时温度。
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。
答案:凝固熔化;温度不变
七、三个条件:①晶体熔化时条件:达到熔点,继续吸热;②晶体凝固时条件:达到凝固点,继续放热;③液体沸腾时的充分必要条件:达到沸点,继续吸热。
从萘晶体的熔化与凝固图像中可以看出,物质为固态的是AB段,熔点为80℃,B点是固态的,到C点全部熔化成液体,BC段是固液共存态的80℃的萘,BC段需继续加热才能完成熔化过程。到D点停止加热,E点开始凝固,温度保持不变,需继续放热到F点才全部凝固。
识别图像,揭示物态变化的一大考点识别图像,揭示物态变化的一大考点
黑龙江省讷河市同心中学 崔胜春 刘桂英
图像题是物理学中重要的一种数与形结合的题型,重在考查学生对图像的阅读能力,只是定性的分析,一般给定一个或多个图像,然后分析图像中物理量的联系及变化关系。解答此类题首先要弄清图像中横、纵坐标所表示的物理量,明确图像所表达的物理意义,根据图像中图像图线的变化趋势定性判断。由于图像类试题,能够考查多种能力,符合课改理念,所以中考中热学图像类试题越来越受到命题者的青睐和关注。
一、熔化和凝固图像类
例1 右图是海波的熔化图像,从图像中获得的信息正确的是( )
A.海波的沸点是48℃ B.海波在BC段吸收了热量
C.海波在CD段是气态 D.6min时海波已全部熔化
解析 此题是对图像信息的提取过程的考查,要弄清图像的含义,熔化图像反映的是熔化的过程,由于BC段虽然吸热,但温度不变,说明海波属于晶体,这个固定不变的温度是熔点。BC段属于熔化过程,为固液共存状态,CD段为液态升温过程;AB段属于固态升温过程,6min时海波刚刚处于熔化过程。
答案 B
二、蒸发图像类
例2 当室内温度为20℃时,用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅速蒸发,下图中哪幅图基本反映了温度计的读数随时间的变化( )
解析 蒸发是发生在液体表面的汽化现象。液体在任何温度下都能蒸发, 蒸发吸热,温度降低。由于浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,所以酒精蒸发吸热,使其温度降低,低于室温20℃,因此示数下降,当少量的酒精蒸发完后,温度停止下降,由于和室温存在温度差,所以发生热传递,温度开始上升,一直达到室温为止,停止发生热传递,因此温度计读数随时间的变化是先下降后上升到不变。
答案 选择C
三、水沸腾图像类
例3 给一定质量的水加热,其温度随时间变化的关系如下图所示。若其它条件不变,仅将水的质量增加,则水的温度随时间变化的图线应该是( )
解析 对应沸腾图象的特点是在图象中应是一条与横坐标轴平行的直线,该直线在纵坐标轴上的截距的交点,就是物质的沸点。此题中,给一定量的水加热,若其它条件不变,仅将水的质量增加,这时需要加热的时间增加,即达到沸腾时需要的时间增加,但由于液体的种类不变,气压不变,所以水的沸点不变,由此选D.
答案 D
点评 图像类试题不仅仅包含上述类型,还有图像绘制类、图像信息提取类等,解答图像类试题,要能够根据实际问题灵活地建立坐标系,弄清楚纵轴和横轴所表示的物理量,分析和解答与图像有关问题的关键是正确认识和理解图像的物理意义,另外,掌握物态变化的原理和概念等是解题的关键,要深入理解,仔细观察,灵活运用。
练习:1.如图(1)下列是曹军同学作出的水的沸腾图像,其中正确的是( )
2.如图是某同学做完“观察水的沸腾”实验后,根据记录作出的水的沸腾图像,下列对图像分析正确的是( )
A.实验加热3分钟后停止了加热
B.沸腾温度不足100℃可能是供热不足
C.AB段水平线表明水沸腾过程吸热而温度不升高
D.AB段大气压大于标准大气压
3.(2009·山东青岛)(多选题)如图所示,是萘的熔化过程图像,下列说法中正确的是( )
A.萘的熔点是80℃
B.在ab段萘不吸收热量
C.在ab段萘处于固液共存状态
D.在第9min时,萘是液态