1.第一講熔化與凝固（原卷版）

1溫度與溫度計(jì)1知識(shí)精要物質(zhì)的三種狀態(tài)在自然界中，物質(zhì)呈現(xiàn)出多種狀態(tài)，組成了我們這個(gè)豐富多彩的世界。物質(zhì)的狀態(tài)十分豐富，有常見(jiàn)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，還有非晶態(tài)液晶態(tài)等離子態(tài)、超固態(tài)中子態(tài)、超導(dǎo)態(tài)、超流態(tài)等。物質(zhì)的三種狀態(tài)水可以有多種狀態(tài)，有固態(tài)的冰，液態(tài)的水，以及不可見(jiàn)的氣態(tài)一水蒸氣。從微觀角度講，水在不同情況下星現(xiàn)出不同的狀態(tài)，是由于水分子排列的緊密程度不同造成的。水的三種狀態(tài)的微觀結(jié)構(gòu)示意圖固態(tài)：有比較固定的體積和形狀、質(zhì)地比較堅(jiān)硬。比如冰、鐵、碘。液態(tài)：可以流動(dòng)，變形，可微壓縮，般來(lái)說(shuō)體積固定，形狀不固定。比如水、酒精、鐵水。氣態(tài)：可以流動(dòng)，可變形，其體積和形狀都不是固定的。比如水蒸氣、氧氣。物質(zhì)由一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的過(guò)程稱為物態(tài)變化溫度如下圖所示，同時(shí)分別把兩手放入熱水和冷水中。過(guò)一段時(shí)間，將兩手同時(shí)拿出并放入溫水中，兩手的感覺(jué)有什么不同呢?在日常生活中，我們常用冷、熱、溫、涼、燙等詞語(yǔ)來(lái)形容物體的冷熱程度。在上面的實(shí)驗(yàn)中，兩只手同時(shí)放入同一盆溫水，但是感覺(jué)卻不相同。這告訴我們，僅用感覺(jué)來(lái)判斷物體的冷熱程度是不完全準(zhǔn)確的。物理學(xué)中通常用溫度表示物體的冷熱程度。溫度計(jì)及其使用(1)溫度計(jì)的原理測(cè)量物體溫度的儀器叫做溫度計(jì)。根據(jù)物體熱脹冷縮的性質(zhì)，可以通過(guò)物體的體積變化判斷溫度的高低，很多溫度計(jì)都是利用這一原理制成的。一般的溫度計(jì)會(huì)選用液體作為測(cè)溫物質(zhì)，下圖中展示了三種常見(jiàn)的溫度計(jì)。這三種溫度計(jì)的使用場(chǎng)景不同，因此量程和分度值也不同。實(shí)驗(yàn)用溫度計(jì)寒暑表體溫計(jì)用途測(cè)物體溫度測(cè)室溫測(cè)體溫量程20℃～110℃30℃～50℃35℃～42℃分度值1℃1℃0.1℃所用液體水銀或煤油酒精水銀特殊構(gòu)造玻璃泡上方是均勻細(xì)管玻璃泡上方有縮口使用方法使用時(shí)不能甩，測(cè)物體時(shí)不能離開(kāi)物體讀數(shù)使用前甩可離開(kāi)人體讀數(shù)常用溫度計(jì)中的測(cè)溫液體一般為水銀、酒精、煤油，這三種液體在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)見(jiàn)下表：物質(zhì)種類酒精煤油水銀凝固點(diǎn)/℃﹣117.3＜30﹣38.8沸點(diǎn)/℃78.4180310356.7規(guī)定把一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰水混合物的溫度規(guī)定為0規(guī)定把一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰水混合物的溫度規(guī)定為0℃。把一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，沸水的溫度規(guī)定為100℃，這是水的沸點(diǎn)。0℃和100℃之間分成100等分,每一等分為攝氏溫度的一個(gè)單位，叫做1攝氏度。攝氏溫典例分析例130℃的鐵塊與30℃的棉花，兩者溫度是（）A．30℃的鐵塊溫度低一些 B．30℃的棉花溫度低一些 C．兩者溫度相同 D．無(wú)法判斷練1.1關(guān)于水蒸氣的溫度的分析正確的是（）A．一定高于100℃ B．一定高于0℃ C．一定介于0℃和100℃之間 D．可能低于0℃練1.2把冰水混合物拿到溫度在零攝氏度以下的房間里，在冰不斷增加的過(guò)程中，冰水混合物的溫度（）A．保持不變 B．降低 C．升高 D．無(wú)法確定例2下列溫度值最接近實(shí)際的是（）A．健康成年人的體溫是39℃ B．讓人感覺(jué)溫暖而舒適的室內(nèi)溫度是25℃C．洗澡時(shí)淋浴的適宜水溫是60℃ D．在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下鹽水的凝固點(diǎn)是0℃練2.1以下溫度估計(jì)合理的是（）A．讓人感覺(jué)溫暖舒適的房間溫度是23℃ B．洗澡水的溫度是70℃ C．冰箱冷凍室的溫度約7℃ D．人體正常體溫35℃例3關(guān)于溫度計(jì)，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)以下空格．（1）溫度計(jì)是根據(jù)液體的的性質(zhì)制成的．（2）下表是幾種物質(zhì)的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)．溫度物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃水銀﹣38.8357酒精﹣11778.5水0100南極的最低溫度為﹣88.3℃，應(yīng)選用溫度計(jì)來(lái)測(cè)量南極氣溫．練3.1小明用一支原來(lái)示數(shù)是38℃的體溫計(jì)，未經(jīng)下甩，便去測(cè)量體溫分別是37℃和39℃的甲乙兩人的溫度，則結(jié)果是（）A．37℃和39℃ B．38℃和39℃ C．37℃和37℃ D．39℃和39℃練3.2如圖所示的四位同學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)室中使用溫度計(jì)測(cè)量溫度的幾種做法中正確的是（） A．測(cè)酒精燈火焰的溫度 B．用溫度計(jì)測(cè)燒杯中液體的溫度 C．讀取溫度計(jì)的示數(shù) D．將溫度計(jì)從燒杯中取出來(lái)再讀數(shù)練3.3關(guān)于體溫計(jì)與其他溫度計(jì)的區(qū)別，下列說(shuō)法不正確的是（）A．體溫計(jì)與其他溫度計(jì)的區(qū)別只是長(zhǎng)短不同 B．體溫計(jì)內(nèi)有一段彎曲的細(xì)管，其他溫度計(jì)里沒(méi)有 C．體溫計(jì)使用前要甩動(dòng)，把液柱甩到35℃以下，其他溫度計(jì)不用甩動(dòng) D．體溫計(jì)可離開(kāi)人體進(jìn)行讀數(shù)，其他溫度計(jì)不能離開(kāi)被測(cè)物體進(jìn)行讀數(shù)練3.4如圖是體溫計(jì)的測(cè)量范圍是℃，分度值是℃；分析下表提供的信息：（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）可以知道，溫度計(jì)選用作為測(cè)溫液體，能測(cè)量的溫度最低；我國(guó)東北地區(qū)使用的寒暑表里的測(cè)溫液體應(yīng)該選用下表中的。物質(zhì)名稱水水銀酒精凝固點(diǎn)/℃0﹣39﹣1172熔化與凝固2知識(shí)講堂熔化物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程叫做熔化，熔化的過(guò)程中物體會(huì)吸收熱量; 如圖連接實(shí)驗(yàn)裝置，燒杯中裝水，試管中放入海波。溫度計(jì)懸掛在試管上方，溫度計(jì)玻璃泡插入海波中。點(diǎn)燃酒精燈給燒杯中的水加熱，海波會(huì)逐漸熔化。從點(diǎn)燃酒精燈那刻起，每隔段時(shí)間記錄一個(gè)溫計(jì)的示數(shù)，直至海波完全熔化后。將記錄的數(shù)據(jù)在溫度時(shí)間坐標(biāo)系中描點(diǎn)，連成一個(gè)曲線，如圖所示，這種用橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示溫度，把溫度與時(shí)間變化規(guī)律用曲線表示出來(lái)的方法，稱為物變化圖象表示法，相應(yīng)的物態(tài)變化圖象有熔化曲線圖、凝固曲線圖、沸騰曲線圖等觀察海波的熔化曲線圖，分為三個(gè)物段:固體海波吸熱升溫階段(AB段)；固體海波吸熱熔化而溫度不變的階段(BC段)；液體海波吸熱溫度升高階段(CD段).BC段是一個(gè)特殊的階段，這個(gè)時(shí)候①持續(xù)吸收熱量，②海波固體和液體狀態(tài)共存，③溫度保持不變，海波熔化時(shí)的溫度為48℃。熔點(diǎn)大量實(shí)驗(yàn)表明，像海波、金屬等物質(zhì)在熔化過(guò)程中雖然吸熱，但溫度保持不變，這個(gè)溫度稱為它們的熔點(diǎn)。像這樣具有特定熔化溫度的物質(zhì)我們稱之為晶體，例如冰、海波、各種金屬、食鹽、鉆石、云母、水晶等都是晶體，它們都具有與海波類似的熔化曲線。晶體熔化過(guò)程吸熱，溫度保持不變。常見(jiàn)的晶體與晶體相反，另外一些物質(zhì)在熔化時(shí)沒(méi)有固定不變的溫度，這些物質(zhì)稱為非晶體，常見(jiàn)的非晶體有玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等。幾種常見(jiàn)非晶體幾種常見(jiàn)非晶體熔化曲線圖凝固晶體的凝固過(guò)程與熔化過(guò)程相反。液體凝固形成晶體時(shí)也有確定的溫度，這個(gè)溫度叫做凝固點(diǎn)。同一種物質(zhì)的凝固點(diǎn)和它的熔點(diǎn)相同，非晶體沒(méi)有確定的凝固點(diǎn)。物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的凝固過(guò)程會(huì)放熱，但是溫度也保持不變。與熔化類似，物質(zhì)凝固時(shí)也有相應(yīng)的凝固曲線。晶體的凝固曲線包括一段溫度不變的水平線，非晶體則不具有。晶體凝固曲線圖典例分析例1下列自然現(xiàn)象中，屬于熔化的是（）A．冰雪遇暖消融 B．冬天江河結(jié)冰C．春天白霧彌漫 D．陽(yáng)光下露珠變小練1.1如圖是“潑水成冰”的美麗景象。睿睿查詢資料發(fā)現(xiàn)需要用熱水在極低（﹣20℃以下）的溫度下才可以實(shí)現(xiàn)。那么“潑水成冰”的過(guò)程中，水發(fā)生的物態(tài)變化是（）A．汽化 B．液化 C．熔化 D．凝固練1.2下列物態(tài)變化屬于凝固的是（）A．濕手烘干 B．露珠形成 C．樟腦丸變小 D．銅水鑄造青銅器練1.3祖國(guó)的綠水青山一年四季都美景如畫(huà)。在如圖所示的美景中都包含有物態(tài)變化，其中屬于吸熱的是（）A．春天，冰雪消融 B．夏天，霧繞群峰 C．秋天，露上枝頭 D．冬天，霜掛樹(shù)枝例2（2015?重慶）如圖甲是探究“冰熔化時(shí)溫度變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中某時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)，圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的圖象．（1）圖甲所示溫度計(jì)的示數(shù)是℃．（2）由圖乙可知，冰在熔化過(guò)程中吸熱，溫度（選填“升高”、“不變”或“降低”），冰的熔點(diǎn)是℃，第7分鐘處于態(tài)．（3）實(shí)驗(yàn)中收集多組數(shù)據(jù)是為了（選填“A”或“B”）．尋找普遍規(guī)律B．減小實(shí)驗(yàn)誤差．練2.1小麗選擇蜂蠟和海波探究“不同固態(tài)物質(zhì)在熔化過(guò)程中溫度的變化是否相同”，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．（1）將裝有蜂蠟、海波的試管分別放在盛水的燒杯內(nèi)加熱，而不是直接用酒精燈加熱，目的是為了使試管內(nèi)的物質(zhì)；（2）如圖乙所示，此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)是℃；（3）丙圖中（選填“a”或“b”）是小麗繪制的海波的熔化圖象，海波熔化過(guò)程共用了min．海波在熔化過(guò)程中，需要不斷，但溫度．練2.2小明利用如圖甲所示裝置探究冰的熔化特點(diǎn)，他每隔相同時(shí)間記錄一次溫度計(jì)的示數(shù)，并觀察物質(zhì)的狀態(tài)。（l）應(yīng)選用顆粒（選填“較大”或“較小”）的冰塊做實(shí)驗(yàn)。（2）圖乙中第3min時(shí)，物質(zhì)處于態(tài)。（3）圖乙是他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制的“溫度一時(shí)間”圖象。由圖象可知：冰屬于（選填“晶體”或“非晶體”），這樣判斷的依據(jù)是。練3.3如圖所示是甲，乙兩種物質(zhì)熔化時(shí)，其溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，下列分析正確的是（）A．甲物質(zhì)是非晶體，乙物質(zhì)是晶體 B．甲，乙兩種物質(zhì)在熔化過(guò)程中內(nèi)能一直增大 C．甲物質(zhì)在第5分鐘和第7分鐘的內(nèi)能大小相等 D．甲、乙兩種物質(zhì)在熔化過(guò)程中，其分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)劇烈程度都不斷增大例3如圖，燒杯與試管中均裝有冰塊，用酒精燈加熱燒杯底部，在燒杯內(nèi)冰塊逐漸熔化成水的過(guò)程中（）A．試管中的冰塊不會(huì)熔化 B．試管內(nèi)的冰塊會(huì)熔化一部分C．燒杯內(nèi)水溫低于0℃ D．燒杯內(nèi)水溫高于0℃練3.1保溫瓶中裝有1500克0℃的水，然后放進(jìn)5克﹣1℃的冰，蓋好瓶塞，則（）有少量水會(huì)結(jié)冰 B．有少量冰化成水 C．冰、水質(zhì)量比不變 D．冰、水溫度無(wú)變化