课件9张PPT。生活和技术中的物态变化自然界中的水循环
高压锅
电冰箱
航天技术中的物态变化自然界的水循环陆地内循环海上内循环高压锅的工作原理高压锅在工作时,放在火上加热,蒸发出来的水蒸气仍在锅里,当水的温度到了100度时,仍不沸腾,温度继续增加,直到锅的气体压强能顶起安全阀为止。电冰箱的工作原理 家用电冰箱系统主要是由蒸发器、压缩机和冷凝器三部分组成。
电冰箱是将被液化了的制冷物质通过节流阀进入电冰箱内的蒸发器使电冰箱内的温度降低,从而使电冰箱达到制冷的效果。5.航天技术中的物态变化(1)液化:运载火箭的燃料常采用液态,它是利用压缩体积的方法使气态液化形成.液态有利于储存和储存较多数量的燃料,如图所示:(2)熔化、汽化吸热:卫星返回地面时,与空气相互摩擦,温度升高.整流罩上的烧蚀层会熔化、汽化吸收大量的热,保护了火箭或卫星;
(3)利用热管使卫星不同面温度变化均匀.课件19张PPT。生活和技术中的物态变化 张杰预习提示你知道蓝天上的朵朵白云是怎样形成的吗?
你遇到的茫茫大雾是怎么回事?
你知道露和霜是怎样形成的吗?
你知道雨、雪、霜、雹各从何而来?
你知道地球上水资源面临危机吗?
在生活中,你准备采取哪些措施节约用水?
电冰箱是如何制冷的?制冷物质如何循环?
电冰箱的制冷物质氟利昂对环境有什么破坏作用?有没有可以替代它的环保电冰箱?
空调器是怎样工作的?怎样安装空调器才能降低室内温度?
我国的航天技术有什么显著的成就?航天技术中在什么地方用到了物态变化的知识?物理宫殿1.自然界中的云、雨、雪、雾、霜等现象,都是水的物态变化形成的
露是在天气较热的时候,空气中的水蒸气于清晨前遇到温度较低的树叶、花草等,液化成小水珠附着在它们的表面上.这是一种液化现象.
雾和云的情况相同,都是水蒸气在空气中遇冷液化成为小水珠.这些小水珠悬浮在空气中,在地面附近称为雾,在高空处则称为云.因此雾和云都是水蒸气的液化现象,不是冰的升华现象.
霜和雪都是水蒸气的凝华现象而不是液体的凝固.
霜是地表面的水蒸气在摄氏零度以下的温度条件下直接凝华为固体.
雪是天气较冷的时候,空气中的温度低于零摄氏度,水蒸气在空中凝华成固态,为六角形的冰晶(或叫雪花),在飘降时相互结合形成雪片或雪团.
雹是冰球,它的形成较复杂,云中的水珠被上升气流带到气温低于0℃的高空,凝结为小冰珠,小冰珠在下落时,其外层受热熔化成水,并彼此相结合,使冰珠越来越大,如果上升气流很强就会再升入高空,在其表面凝结一层冰壳.经过多次上下翻腾,能结合成较大的冰珠,当上升气流托不住它时,冰珠就落到地面上,形成冰雹.2.地球上水的循环.【例1】 天气预报说北方有一股弱冷空气南下,珠江三角洲地区将会有一场小雨.气象台这样说的理由是( )
A.徘徊在本地的暖湿气流中有大量的水蒸气,水蒸气遇到冷空气迅速液化,形成降雨
B.冷空气中有大量的水蒸气,遇到徘徊在本地的暖湿气流,迅速液化,形成降雨
C.冷空气把北方的降雨云团吹到了南方
D.珠江三角洲本来就是要下雨的,与冷空气的到来无关A3.水资源与水资源保护
(1)淡水资源:地球是一个水球, 其中97.2%以上是海洋的咸水,人类实际能直接利用的淡水只有不到0.03%,因此水资源是十分珍贵的;
(2)水污染:分两类:一类是自然污染;另一类是人为污染.根据污染杂质不同,分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类;
(3)合理利用水资源,珍惜每一滴水.
对宝贵的水资源,我们必
须倍加爱护.这样不仅我们自己有水用,
而且我们的子孙后代也会有水用.如图【例2】观察图1.6-4情景并阅读文字,请你谈谈关于水的一点感想. 随着科学的发展,人们对淡水的需求越来越大,在水资源贫乏的今天,一方面应节约用水,另一方面杜绝污水污染水源,还应对污水进行处理,开发水的再利用. 4.家庭中的物态变化(1)高压锅 ①高压锅使食物易熟的原因:因蒸发的水蒸气留在锅内,增大了液面上方的气压,水的沸点高于100℃,食物的温度在100℃以上易熟;
②高压锅的安全装置:一是安全阀.当锅内气压超过规定气压值时,气压顶起安全阀,使锅内气压维持在某一定值;二是易熔片.它是由熔点低的合金材料制成,一旦安全阀失效,锅内温度达到易熔片的熔点时,锅内气体从易熔片处喷出,防止爆炸事故发生; (2)电冰箱 电冰箱的工作循环 【例3】 空调和电冰箱已走进我们的家庭,请问: (1)空调与电冰箱降温的原理一样吗?(2)安装空调时,为什么将空调安装在上方?(1)两者制冷原理一样.空调将室内的热送到室外,冰箱将箱内的热送到箱外
(2)这样会形成上方温度低于下方,有利于利用空气的对流使室内温度降低.5.航天技术中的物态变化(1)液化:运载火箭的燃料常采用液态,它是利用压缩体积的方法使气态液化形成.液态有利于储存和储存较多数量的燃料,如图所示:(2)熔化、汽化吸热:卫星返回地面时,与空气相互摩擦,温度升高.整流罩上的烧蚀层会熔化、汽化吸收大量的热,保护了火箭或卫星;
(3)利用热管使卫星不同面温度变化均匀.【例4】 我国“神舟”五号返回舱的表面有一层叫做“烧蚀层”的物质,它可以在返回大气层时保护返回舱不因高温而烧毁.“烧蚀层”能起这种作用,除了隔热性能外还由于( )
A.它的硬度大,不易烧坏
B.它的表面非常光滑,能减少与空气的摩擦
C.它在熔化和汽化时要吸收大量的热
D.它能把热辐射到宇宙空间C探究体验问题情景 天气预报中常说,“……向北移动的暖湿气流和来自××地区的冷空气前锋相遇,将在我国××至××之间形成一条东西方向的降雨带……”,暖湿气流携带较多的水蒸气,为什么不一定带来降雨,而与冷空气相遇才会降雨呢?小红想:大自然中的“雨”是怎样形成的呢?
猜一猜 可能是空气中的水蒸气 _____(液化/汽化)形成的.液化做一做
①如图甲,向圆锥瓶内注入少量的温水;
②取一干燥的蒸发皿盖在瓶口,在蒸发皿中放置一些冰块.看一看 在瓶口 (有/无)朦胧的“白雾”,蒸发皿底部出现了 ___,其原因是: .
议一议 若换另一干燥蒸发皿,向蒸发皿中倒开水,如图1.6-8乙所示,瓶口______(有/无)朦胧的“白雾”出现,蒸发皿底部 ____其原因是: .
可见大自然中“雨”是空气中水蒸气 (遇热/遇冷)液化形成的.有小水珠水蒸气遇冷液化。无水蒸气没有液化.蒸发皿温度高, 遇冷无小水珠【例5】 水蒸发到大气中成水汽,空气对水汽的容量有一定限度,在10℃时最大为9g,20℃时最大为17g,30℃时最大为30g,当空气不再容纳水汽时就成为饱和状态,此时如果气温继续降低,是不是就可以降水?说明理由?
答案 不一定降水.因降水要同时满足三个条件,由于空气中不一定有水汽的凝结核,即使空气中水汽处于饱和状态、气温继续降低,水汽不一定形成小水滴,即云和雾,如果水滴不够大则会随气流飘浮,所以不一定降水.谢谢!生活和技术中的物态变化
快乐套餐
1.八(1)班物理兴趣小组利用所学物理知识研究蔬菜保鲜问题(主要是防止水分蒸发),下列四项措施中正确的是( )
A.将蔬菜放在紫外线下照射 B.将蔬菜放在太阳下面晒几天
C.将蔬菜直接放入冷冻室 D.用塑料膜包好蔬菜放入冰箱冷藏室
2.水是一种重要的自然资源.下列有关水的说法错误的是( )
A.冬天户外的水管容易冻坏是由于水结成冰后体积变大的缘故
B.在城市里保留湖泊可以抑制“热岛效应”加剧
C.医疗方面可以用蒸馏水制取生理盐水
D.在淡水资源缺乏的海岛上,可以考虑用过滤法从海水中提取淡水
3.在下列现象中,主要是由于水被污染而产生的后果是( )
A.水土流失 B.城市地表下沉
C.河中鱼、虾绝迹 D.河流干涸
4.将下列自然现象及相应物态变化用线连接起来.
5.你对家中的电冰箱肯定很熟悉,请你谈谈电冰箱的工作原理.
答:电冰箱(图1.6-10)用了叫做氟利昂的物质作为热的“搬运工”,把冰箱冷冻室里的“热”,搬运到了冰箱的外面.氟利昂是一种既容易 化,又容易 化的物质.工作时电动压缩机使氟利昂蒸汽压缩并把它压入冰箱外的冷凝器管里,在这里蒸汽变成液体并 热,这些热被周围的空气带走.冷凝器里的液态氟利昂,经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里,在这里迅速汽化, 热,使冰箱内温度 .生成的蒸汽又被压缩机抽走,压入冷凝器,再液化并把从冰箱内带来的热放出.氟利昂这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度.
图1.6-10
6.高压锅是家中必备炊具之一,因为利用它省燃料、省时提高了效率.高压锅是利用 的原理使食物易熟;其易熔片是由 低的材料制作;若某次用 较大的减压阀替代原来较小减压阀可能会出现 现象.
7.“神舟”五号载人飞船发射的成功,标志着我国已走在宇航科研世界的前列.如图1.6-11 是火箭发射的情景.火箭升空瞬间,庞大白色气团产生的原因是 ,发射台底座建了大水池,它能保护发射台底的道理是 .
图1.6-11 图1.6-12
8.图1.6-12展示了石油的炼制过程.石油蒸汽经过一层层塔盘,汽油、煤油等各种成分按照其物理特点的不同把它们分离开.
图1.6-13
请问:(1)分离是按这些成分的什么不同来分离的?
(2)分离过程经历了哪几种物态变化?
9.(深圳南山区)在没有食物的情况下,人可以活30天;若是没有水,时限便缩短为3~4天,因此水是人类生命的基本要素.如图1.6-13所示是一个应急净水器.在大容器中倒入不能直接饮用的水(如泥水、海水等),将杯子放在容器中央用塑料膜将容器口封好(容器边缘留一个小缝隙),上面压一块石头,使塑料膜形成一个凹面.将制成的净水器放在阳光下,几小时后杯中就可收集到从塑料膜上滴下的纯净水.这种净水器主要是利用了 和 现象来达到净水目的.
10.我国的水资源非常短缺,如果按水资源的总量考虑,水资源总量在世界上排列第6位,但由于我国人口众多,按人均占有量只有2500m3,约为世界人均水量的1/4,在世界上排列110位,已经被联合国列为13个贫水国家之一.南京城市里生活废水每天的排放量惊人,其实这些废水都可以经过适当的处理变成“二次用水”而再次使用.请根据你生活的实际经验,选择一种生活废水进行处理,实现“二次用水”的目的,从而节约家里的用水资源.
(1)你想将在家里 用过的废水变成“二次用水”;
(2)请设计一个生活废水处理方案.要求:器材自选,操作尽可能简单;
(3)你家中有哪些节约用水的措施或经验?至少归纳出2条;
(4)水资源十分的匮乏,如果你所在的社区邀请你担当志愿者,向居民宣传节约用水的常识,试向居民提出2~3条节约用水的合理化倡议.
11.你家购置了电冰箱吗?什么品牌?请你仔细观察回答以下问题:
(1)打开冰箱门通常会看到有一股“白雾”,这雾是向什么方向移动?为什么?
(2)有时门难以关严,原来是门框边有一层冰,你知道这冰是怎样形成的吗?
(3)冰箱内的冷冻箱结有很多冰,这冰是怎样形成的?
(4)用手摸一摸冰箱后背,会有什么感觉?为什么?
(5)在房间打开冰箱门,房间内的温度是否降低?
12.观察图1.6-14,你能得到哪些信息?
图1.6-14
13.阅读材料
热 管
“热管”是80年代研制出来的一种导热本领非常大的装置.它比铜的导热本领大上千倍.“热管”的结构并不复杂,它是一根两端封闭的金属管,管内壁衬了一层多孔的材料,叫做吸收芯,吸收芯中充有酒精或其他容易汽化的液体(图1.6-15).
图1.6-15
当管的一端受热时,热量会很快传到另一端,这是什么道理呢?
“热管”的一端受热时,这一端吸收芯中的液体因吸热而汽化,蒸汽沿着管子由受热一端跑到另一端.另一端由于未受热,温度低,蒸汽就在这一端放热而液化.冷凝的液体被吸收芯吸附,通过毛细作用又回到了受热的一端.如此往复循环,热管里的液体不断地通过汽化和液化,把热量从一端传递到另一端.液体在汽化和气体在液化时要分别吸收和放出大量的热,热管正是利用了这一性质,达到高效传递热量的目的.“热管”在一些高新技术领域发挥着重要作用.
请回答:
(1)“热管”被加热的那一端的温度为什么不会很快升上去?“热管”没有被加热的那一端的温度为什么会升高?
(2)请比较一下,“热管”的工作原理和电冰箱的工作原理有哪些相似的地方?
(3)用“热管”可以很快地把一个物体内部产生的热量散发出来,你能想出它的一个应用实例吗?
参考答案
[探究体验] 液化;有;小水珠;水蒸气遇冷液化;无;无小水珠;蒸发皿温度高,水蒸气没有液化;遇冷
[快乐套餐] 1.D 2.D 3.C 4.略 5.汽,液;放;吸;降低 6.增大气压提高沸点;熔点;爆炸 7.水蒸气液化;水汽化时吸收大量的热,不致使发射台底温度升得太高 8.(1)沸点 (2)先吸热汽化后放热液化 9.汽化(或蒸发);液化(或凝结)
10.(1)洗衣 (2)略 (3)随手关水龙头……循环用水等等 (4)略
11.(1)向外;里面空气温度低,开门时,外面空气中的水蒸气遇冷液化向下,由于箱外空气向内,导致箱外气压减小,小水珠向外 (2)箱外水蒸气先液化后凝固 (3)箱内水蒸气凝华形成 (4)冰箱工作物质液化放热 (5)不能
12.①地球上的水在陆地、海洋、大气间不断地循环,循环中水的总量保持不变;②在太阳的辐照下,水经海洋、陆地及植物蒸发成水汽,并随气流而运动到大气中;③若气温降低,大气中的水汽就会在高空形成云(水滴或冰晶)成为雨水、雪花或冰霜降落到地球表面,统称为降水;④这些降水渗透为地下水,迁移回流到海洋及植物中,完成水循环
13.(1)因被加热的酒精等物质迅速汽化时,要吸收大量的热,所以温度不会很快升上去,另一端温度升高,是因为酒精蒸气等物质液化时放热 (2)都是通过工作物质将热由一个位置搬到另一个位置 (3)可用于制作航天器的散热设备
课件7张PPT。生活和技术中的物态变化制作人:陈泽猛生活和技术的物态变化一、自然界中水的循环.
雨、雪、露、霜的形成过程。
二、高压锅的工作原理。
三、电冰箱的工作原理。雨的形成过程 云中的小水滴和小冰晶,随着气流的急剧升降而上下运动,它们相遇后越聚越大,达到一定程度后就会下落。在下落的过程中,冰晶吸热融化成水滴,与原来的水滴一起落到地面,这就是雨。雪的形成过程当气温降到零度以下时,云中的水蒸气凝华为小冰晶在下落的过程中周围的水蒸气与其接触而结晶,当其所受的重力足够大时,就下落到地面,这就是雪。高压锅的工作原理高压锅在工作时,放在火上加热,蒸发出来的水蒸气仍在锅里,当水的温度到了100度时,仍不沸腾,温度继续增加,直到锅的气体压强能顶起安全阀为止。电冰箱的工作原理 家用电冰箱系统主要是由蒸发器、压缩机和冷凝器三部分组成。
电冰箱是将被液化了的制冷物质通过节流阀进入电冰箱内的蒸发器使电冰箱内的温度降低,从而使电冰箱达到制冷的效果。作业:1、当水壶里的水被烧开了以后,在壶盖小孔的小方一定高度处才能看到白汽,而紧靠近小孔的地方却看不到白汽,这是为什么?
2、闷热的夏天,打开冰箱通常会看到一股白雾从冰箱里涌出,观察这股白汽是怎样运动的,并解释为什么?
3、如果家中的高压锅配套安全阀一时找不到,能不能用其它的高压锅的安全阀来代替,为什么?
学科:物理
教学内容:生活和技术中的物态变化
探究目标
1.知识与技能 知道物态变化在生活和生产技术中的应用,会解释自然界一些水的循环现象.
2.过程与方法 体会物理与社会和生活的密切关系,学会调查探究.
3.情感、态度与价值观 认识水的重要性,树立保护水环境和节水意识.
探究指导
物理宫殿
1.自然界中的云、雨、雪、雾、霜等现象,都是水的物态变化形成的
露是在天气较热的时候,空气中的水蒸气于清晨前遇到温度较低的树叶、花草等,液化成小水珠附着在它们的表面上.这是一种液化现象.
雾和云的情况相同,都是水蒸气在空气中遇冷液化成为小水珠.这些小水珠悬浮在空气中,在地面附近称为雾,在高空处则称为云.因此雾和云都是水蒸气的液化现象,不是冰的升华现象.
霜和雪都是水蒸气的凝华现象而不是液体的凝固.
霜是地表面的水蒸气在摄氏零度以下的温度条件下直接凝华为固体.
雪是天气较冷的时候,空气中的温度低于零摄氏度,水蒸气在空中凝华成固态,为六角形的冰晶(或叫雪花),在飘降时相互结合形成雪片或雪团.
雹是冰球,它的形成较复杂,云中的水珠被上升气流带到气温低于0℃的高空,凝结为小冰珠,小冰珠在下落时,其外层受热熔化成水,并彼此相结合,使冰珠越来越大,如果上升气流很强就会再升入高空,在其表面凝结一层冰壳.经过多次上下翻腾,能结合成较大的冰珠,当上升气流托不住它时,冰珠就落到地面上,形成冰雹.
2.地球上水的循环
示意图如图1.6-1.
地球上水的循环示意图
【例1】 天气预报说北方有一股弱冷空气南下,珠江三角洲地区将会有一场小雨.气象台这样说的理由是( )
A.徘徊在本地的暖湿气流中有大量的水蒸气,水蒸气遇到冷空气迅速液化,形成降雨
B.冷空气中有大量的水蒸气,遇到徘徊在本地的暖湿气流,迅速液化,形成降雨
C.冷空气把北方的降雨云团吹到了南方
D.珠江三角洲本来就是要下雨的,与冷空气的到来无关
思路与技巧 雨的形成是空气中的水蒸气遇到较冷空气液化成小水珠或凝华成小冰晶,小冰晶下落时遇暖气流熔化成水下落便形成雨.由题中情景可知雨的形成是水蒸气遇冷液化.
答案 A.
3.水资源与水资源保护
(1)淡水资源:地球是一个水球,如图1.6-2所示,其中97.2%以上是海洋的咸水,人类实际能直接利用的淡水只有不到0.03%,因此水资源是十分珍贵的;
图1.6-2
(2)水污染:分两类:一类是自然污染;另一类是人为污染.根据污染杂质不同,分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类;
(3)合理利用水资源,珍惜每一滴水.
对宝贵的水资源,我们必须倍加爱护.这样不仅我们自己有水用,而且我们的子孙后代也会有水用.如图1. 6-3
图1.6-3
【例2】观察图1.6-4情景并阅读文字,请你谈谈关于水的一点感想.
图1.6-4
思路与技巧 甲图用生动的事实告诉人们“淡水比油贵”,乙图则说明少有的水源正被污染,怎样减少污染?如何处理污染?正是本题需要表白的内容.
答案 随着科学的发展,人们对淡水的需求越来越大,在水资源贫乏的今天,一方面应节约用水,另一方面杜绝污水污染水源,还应对污水进行处理,开发水的再利用.
4.家庭中的物态变化
(1)高压锅(如图1.6-5).
图1.6-5
①高压锅使食物易熟的原因:因蒸发的水蒸气留在锅内,增大了液面上方的气压,水的沸点高于100℃,食物的温度在100℃以上易熟;
②高压锅的安全装置:一是安全阀.当锅内气压超过规定气压值时,气压顶起安全阀,使锅内气压维持在某一定值;二是易熔片.它是由熔点低的合金材料制成,一旦安全阀失效,锅内温度达到易熔片的熔点时,锅内气体从易熔片处喷出,防止爆炸事故发生;
(2)电冰箱如图1.6-6.
图1.6-6 电冰箱的工作循环
【例3】 空调和电冰箱已走进我们的家庭,请问:(1)空调与电冰箱降温的原理一样吗?
(2)安装空调时,为什么将空调安装在窗户的上方?
思路与技巧 空调与电冰箱都是制冷设备,它们工作时将内部的热通过工作物质带到外面.所不同的是空调将室内热送到室外,冰箱是将箱内热送到箱外,但仍在室内.空调与冰箱能将相应范围的热送到另一地方,利用了空气对流传热,而发生对流的条件之一是上方温度低于下方,所以制冷器均在上方.
答案 (1)两者制冷原理一样.空调将室内的热送到室外,冰箱将箱内的热送到箱外
(2)这样会形成上方温度低于下方,有利于利用空气的对流使室内温度降低.
5.航天技术中的物态变化
(1)液化:运载火箭的燃料常采用液态,它是利用压缩体积的方法使气态液化形成.液态有利于储存和储存较多数量的燃料,如图1.6-7所示;
图1.6-7
(2)熔化、汽化吸热:卫星返回地面时,与空气相互摩擦,温度升高.整流罩上的烧蚀层会熔化、汽化吸收大量的热,保护了火箭或卫星;
(3)利用热管使卫星不同面温度变化均匀.
【例4】 我国“神舟”五号返回舱的表面有一层叫做“烧蚀层”的物质,它可以在返回大气层时保护返回舱不因高温而烧毁.“烧蚀层”能起这种作用,除了隔热性能外还由于( )
A.它的硬度大,不易烧坏
B.它的表面非常光滑,能减少与空气的摩擦
C.它在熔化和汽化时要吸收大量的热
D.它能把热辐射到宇宙空间
思路与技巧 返回舱在返回进入大气层后,与空气摩擦,使返回舱温度升得很高,涂在表面的“烧蚀层”除了隔热外还会熔化、汽化吸收大量的热,从而保护了返回舱.
答案C.
探究体验
问题情景 天气预报中常说,“……向北移动的暖湿气流和来自××地区的冷空气前锋相遇,将在我国××至××之间形成一条东西方向的降雨带……”,暖湿气流携带较多的水蒸气,为什么不一定带来降雨,而与冷空气相遇才会降雨呢?小红想:大自然中的“雨”是怎样形成的呢?
猜一猜 可能是空气中的水蒸气 (液化/汽化)形成的.
做一做 ①如图1.6-8甲,向圆锥瓶内注入少量的温水;
②取一干燥的蒸发皿盖在瓶口,在蒸发皿中放置一些冰块.
图1.6-8
看一看 在瓶口 (有/无)朦胧的“白雾”,蒸发皿底部出现了 ,其原因是: .
议一议 若换另一干燥蒸发皿,向蒸发皿中倒开水,如图1.6-8乙所示,瓶口 (有/无)朦胧的“白雾”出现,蒸发皿底部 其原因是: .
可见大自然中“雨”是空气中水蒸气 (遇热/遇冷)液化形成的.
探究点拨 实验探究时尽量创设与实际情况相同的条件,注意区分主要因素和次要因素(说明:自然界中的“雨”的成因还有的是水蒸气先凝华成小冰晶而后又熔化成水的).
【例5】 水蒸发到大气中成水汽,空气对水汽的容量有一定限度,在10℃时最大为9g,20℃时最大为17g,30℃时最大为30g,当空气不再容纳水汽时就成为饱和状态,此时如果气温继续降低,是不是就可以降水?说明理由?
思路与技巧 降水有三个条件:一是空气中水汽饱和,二是气温继续降低,最后是有凝结核.由题中条件说明不一定降水,因为空气中不一定有凝结核.
答案 不一定降水.因降水要同时满足三个条件,由于空气中不一定有水汽的凝结核,即使空气中水汽处于饱和状态、气温继续降低,水汽不一定形成小水滴,即云和雾,如果水滴不够大则会随气流飘浮,所以不一定降水.
聊天室
话题:为什么南极上空臭氧层出现了空洞?
胖胖:地球上臭氧层起什么作用?
老师:地球外围20~25km的平流层内的臭氧(O3)层,好比地球的保护伞,阻挡了99%的紫外线辐射,保护地球上生灵万物,是地球的天然屏障.如图1.6-9.
乐乐:臭氧层空洞是怎么回事?
老师:太阳黑子爆炸;南极上空上升气流把臭氧含量较高的中层大气输送到上层,从而降低了那里的臭氧含量;大量使用氨肥、氟利昂,以及火山爆发、大型超音速飞机在空中排放的废气、核试验等对臭氧层的破坏,使南极上空出现了臭氧层空洞.
图1.6-9 臭氧层的作用
胖胖:这个空洞可以补吗?
老师:当个“女娲”去“补天”,关键是全世界每个公民都要采用各种方法保护臭氧层,禁止使用氯氟烃类产品.
快乐套餐
1.八(1)班物理兴趣小组利用所学物理知识研究蔬菜保鲜问题(主要是防止水分蒸发),下列四项措施中正确的是( )
A.将蔬菜放在紫外线下照射 B.将蔬菜放在太阳下面晒几天
C.将蔬菜直接放入冷冻室 D.用塑料膜包好蔬菜放入冰箱冷藏室
2.水是一种重要的自然资源.下列有关水的说法错误的是( )
A.冬天户外的水管容易冻坏是由于水结成冰后体积变大的缘故
B.在城市里保留湖泊可以抑制“热岛效应”加剧
C.医疗方面可以用蒸馏水制取生理盐水
D.在淡水资源缺乏的海岛上,可以考虑用过滤法从海水中提取淡水
3.在下列现象中,主要是由于水被污染而产生的后果是( )
A.水土流失 B.城市地表下沉
C.河中鱼、虾绝迹 D.河流干涸
4.将下列自然现象及相应物态变化用线连接起来.
5.你对家中的电冰箱肯定很熟悉,请你谈谈电冰箱的工作原理.
答:电冰箱(图1.6-10)用了叫做氟利昂的物质作为热的“搬运工”,把冰箱冷冻室里的“热”,搬运到了冰箱的外面.氟利昂是一种既容易 化,又容易 化的物质.工作时电动压缩机使氟利昂蒸汽压缩并把它压入冰箱外的冷凝器管里,在这里蒸汽变成液体并 热,这些热被周围的空气带走.冷凝器里的液态氟利昂,经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里,在这里迅速汽化, 热,使冰箱内温度 .生成的蒸汽又被压缩机抽走,压入冷凝器,再液化并把从冰箱内带来的热放出.氟利昂这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度.
图1.6-10
6.高压锅是家中必备炊具之一,因为利用它省燃料、省时提高了效率.高压锅是利用 的原理使食物易熟;其易熔片是由 低的材料制作;若某次用 较大的减压阀替代原来较小减压阀可能会出现 现象.
7.“神舟”五号载人飞船发射的成功,标志着我国已走在宇航科研世界的前列.如图1.6-11 是火箭发射的情景.火箭升空瞬间,庞大白色气团产生的原因是 ,发射台底座建了大水池,它能保护发射台底的道理是 .
图1.6-11 图1.6-12
8.图1.6-12展示了石油的炼制过程.石油蒸汽经过一层层塔盘,汽油、煤油等各种成分按照其物理特点的不同把它们分离开.
图1.6-13
请问:(1)分离是按这些成分的什么不同来分离的?
(2)分离过程经历了哪几种物态变化?
9.(深圳南山区)在没有食物的情况下,人可以活30天;若是没有水,时限便缩短为3~4天,因此水是人类生命的基本要素.如图1.6-13所示是一个应急净水器.在大容器中倒入不能直接饮用的水(如泥水、海水等),将杯子放在容器中央用塑料膜将容器口封好(容器边缘留一个小缝隙),上面压一块石头,使塑料膜形成一个凹面.将制成的净水器放在阳光下,几小时后杯中就可收集到从塑料膜上滴下的纯净水.这种净水器主要是利用了 和 现象来达到净水目的.
10.我国的水资源非常短缺,如果按水资源的总量考虑,水资源总量在世界上排列第6位,但由于我国人口众多,按人均占有量只有2500m3,约为世界人均水量的1/4,在世界上排列110位,已经被联合国列为13个贫水国家之一.南京城市里生活废水每天的排放量惊人,其实这些废水都可以经过适当的处理变成“二次用水”而再次使用.请根据你生活的实际经验,选择一种生活废水进行处理,实现“二次用水”的目的,从而节约家里的用水资源.
(1)你想将在家里 用过的废水变成“二次用水”;
(2)请设计一个生活废水处理方案.要求:器材自选,操作尽可能简单;
(3)你家中有哪些节约用水的措施或经验?至少归纳出2条;
(4)水资源十分的匮乏,如果你所在的社区邀请你担当志愿者,向居民宣传节约用水的常识,试向居民提出2~3条节约用水的合理化倡议.
11.你家购置了电冰箱吗?什么品牌?请你仔细观察回答以下问题:
(1)打开冰箱门通常会看到有一股“白雾”,这雾是向什么方向移动?为什么?
(2)有时门难以关严,原来是门框边有一层冰,你知道这冰是怎样形成的吗?
(3)冰箱内的冷冻箱结有很多冰,这冰是怎样形成的?
(4)用手摸一摸冰箱后背,会有什么感觉?为什么?
(5)在房间打开冰箱门,房间内的温度是否降低?
12.观察图1.6-14,你能得到哪些信息?
图1.6-14
13.阅读材料
热 管
“热管”是80年代研制出来的一种导热本领非常大的装置.它比铜的导热本领大上千倍.“热管”的结构并不复杂,它是一根两端封闭的金属管,管内壁衬了一层多孔的材料,叫做吸收芯,吸收芯中充有酒精或其他容易汽化的液体(图1.6-15).
图1.6-15
当管的一端受热时,热量会很快传到另一端,这是什么道理呢?
“热管”的一端受热时,这一端吸收芯中的液体因吸热而汽化,蒸汽沿着管子由受热一端跑到另一端.另一端由于未受热,温度低,蒸汽就在这一端放热而液化.冷凝的液体被吸收芯吸附,通过毛细作用又回到了受热的一端.如此往复循环,热管里的液体不断地通过汽化和液化,把热量从一端传递到另一端.液体在汽化和气体在液化时要分别吸收和放出大量的热,热管正是利用了这一性质,达到高效传递热量的目的.“热管”在一些高新技术领域发挥着重要作用.
请回答:
(1)“热管”被加热的那一端的温度为什么不会很快升上去?“热管”没有被加热的那一端的温度为什么会升高?
(2)请比较一下,“热管”的工作原理和电冰箱的工作原理有哪些相似的地方?
(3)用“热管”可以很快地把一个物体内部产生的热量散发出来,你能想出它的一个应用实例吗?
参考答案
[探究体验] 液化;有;小水珠;水蒸气遇冷液化;无;无小水珠;蒸发皿温度高,水蒸气没有液化;遇冷
[快乐套餐] 1.D 2.D 3.C 4.略 5.汽,液;放;吸;降低 6.增大气压提高沸点;熔点;爆炸 7.水蒸气液化;水汽化时吸收大量的热,不致使发射台底温度升得太高 8.(1)沸点 (2)先吸热汽化后放热液化 9.汽化(或蒸发);液化(或凝结)
10.(1)洗衣 (2)略 (3)随手关水龙头……循环用水等等 (4)略
11.(1)向外;里面空气温度低,开门时,外面空气中的水蒸气遇冷液化向下,由于箱外空气向内,导致箱外气压减小,小水珠向外 (2)箱外水蒸气先液化后凝固 (3)箱内水蒸气凝华形成 (4)冰箱工作物质液化放热 (5)不能
12.①地球上的水在陆地、海洋、大气间不断地循环,循环中水的总量保持不变;②在太阳的辐照下,水经海洋、陆地及植物蒸发成水汽,并随气流而运动到大气中;③若气温降低,大气中的水汽就会在高空形成云(水滴或冰晶)成为雨水、雪花或冰霜降落到地球表面,统称为降水;④这些降水渗透为地下水,迁移回流到海洋及植物中,完成水循环
13.(1)因被加热的酒精等物质迅速汽化时,要吸收大量的热,所以温度不会很快升上去,另一端温度升高,是因为酒精蒸气等物质液化时放热 (2)都是通过工作物质将热由一个位置搬到另一个位置 (3)可用于制作航天器的散热设备
生活和技术中的物态变化
?
教学目标:
(1)知识与技能
①通过对生活和生产技术中的物态变化的学习进一步认识熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华概念及其相互间的联系。
②通过对生活和生产技术中的物态变化的学习,辨别不同的物态变化形式。
③能够用水的三态变化解释自然界一些水的循环现象,总结水的三态循环规律。
(2)过程与方法
①通过对生活和生产技术的物态变化的学习,体会物理与社会和生活的密切关系。
②通过引导学生检索资料、调查研究、学习文献探究和调查探究的学习方法。
(3)情感、态度和价值观
①通过自然界水三态的循环的学习了解我国水资源的紧张状况,认识水对于人类的重要意义,从而产生强烈的水环境保护意识和节水意识。
②通过在教学活动中与生活实际的联感受物理有用,从而乐于探索一些自然现象的物理学道理。
学习重点难点:水的三态变化及高压锅、电冰箱的物态变化
学习过程:
一、探究新知
任务一:自然界中的水循环
自学课本后思考下列问题,并与同学们讨论交流。
1、你知道蓝天里朵朵白云是怎样形成的吗?
2、你遇到茫茫大雾是怎么回事?
3、你知道霜和露是怎样形成的吗?
4、你知道雨雪霜雹各从何而来的吗?试着写一篇小论文。
5、你知道地球上水资源面临危机吗?
6、调查一下自己家里或学校里的用水情况,写一个简单的调查报告。
任务二:高压锅、电冰箱及航天技术中的物态变化
自学讨论解决以下问题:
1、高压锅主要有几部分构成?
2、为什么食物用高压锅容易煮熟?
3、高压锅是怎样快速煮熟食物的?
4、高压锅的工作过程中涉及哪些热学知识?
5、高压锅中的易熔片起什么作用?
对于电冰箱:
1、电冰箱是如何制冷的?制冷物质是如何循环的?
2、电冰箱的致冷物质氟利昂对环境有什么破坏作用?有没有可以替代氟利昂作致冷剂的环保冰箱。
对于航天技术中的物态变化:
1、我国航天技术有什么显著的成果?
2、航天技术中在什么地方涉及到物态变化的知识?
二、自我检测
1、地面上的水??????? 后,在高空遇到冷空气,会?????? 成小水滴或?????? 为小冰晶。
2、高压锅的易熔片的作用是为了防止在?????????????????? 时起保护作用。
3、火箭的液氢、液氧、居民用的液化石油气、气体打火机中的液态丁烷,都是采用???????????????? 的方法?????????? 得到的,最大优点是可以??????????????????? 。
4、用飞机在云层上施放固态二氧化碳可以形成人工降雨,这主要是由于(??? )
A、增加了局部区域的空气密度,迫使云层下降而降雨。
B、减少了局部区域的空气比热,使这些空气中的水汽放出热量,液化成水,下降为雨。
C、固态二氧化碳粉末成为空气中水汽的凝结中心,并使水汽凝结成冰下降为雨。
D、固态二氧化碳升华时吸收热量、空气温度降低,使空气中的水汽液化和凝化变成水或冰晶,下降为雨。
5、下面关于电冰箱的一些说法,其中正确的是(??? )
A、冰箱内的温度之所以低,是因为冰箱内冷凝剂蒸发吸吸热造成的。
B、冰箱后的散热器摸起来烫手,主要是电流通过导体发热造成的。
C、夏天,打开冰箱门看到的“白雾”,是冰箱内食品蒸发产生的水蒸气。
D、从冰箱中拿出的雪糕,包装纸上沾着“白粉”,这是水凝固形成的。
三、系统总结
本节课你学到哪些知识?掌握了哪些方法?
四、课后反思
自己有哪些特殊的收获,有哪些成功的表现,还存在什么问题,如何解决,应该向哪些同学学习,学习什么?
第六节 生活和技术中的物态变化
教学重点和难点:
1.本节重点是要使学生通过对生活和生产技术中的物态变化的总结、调查等方式的学习,体会物理与社会和生活的密切关系,使学生在活动中逐步学习自主学习的方法,并逐步养成自觉主动学习的习惯.培养学生的自学能力.
2.能够用水的三态变化解释自然界一些水的循环现象,总结水的三态循环规律.学会调查总结和协作交流的学习方式.
3.养成用所学知识去认识生活、解释实际问题,利用已有知识去学习和掌握新知识.在全新的情景中分析、解决从来没有遇到的新问题,培养创新精神.
课前准备:
1.学生课前准备:根据学习提纲通过各种渠道调查收集有关资料,并汇总资料按要求写成调查报告;
2.教学器材:视频资料、教学(学生调查的)幻灯片、计算机多媒体展示台.
教学设计图示:
教学过程设计:
教师在课前给出调查题目,并布置一些问题让学生自己通过不同渠道获取相关资料,回答教师提出的问题(也可以自己另外提出一些问题并调查回答),并把调查资料按要求整理成调查报告:(教师可以事先按组分工.如:全班分成四个组,每组负责一个题目)
关于自然界水的循环可以提出:
你知道蓝天里的朵朵白云是怎样形成的吗?
你遇到的茫茫大雾是怎么回事?
你知道露和霜是怎样形成的吗?
你知道雨、雪、霜、雹各从何而来的?
你知道地球上水资源面临危机吗?
总结水的三态循环规律. 等问题.
对于电冰箱(空调器)可以提出:
电冰箱是如何致冷的?致冷物质如何循环的?
电冰箱的致冷物质氟利昂对环境有什么破坏作用?有没有可以替代氟利昂作致冷剂的环保电冰箱?
空调器是怎样工作的?
怎样安装空调器才能降低室内温度? 等问题.
对于高压锅可以提出:
1. 高压锅主要有几部分构成?
2. 为什么食物用高压锅容易被煮熟?
3. 高压锅是怎样快速煮熟食物的?
4. 高压锅的工作过程中涉及哪些热学知识?等问题.
对于航天技术的物态变化可以提出:
1.我国航天技术有什么显著的成果?
2.航天技术中在什么地方涉及到物态变化的知识?等问题.
提示:学生可以利用图书、杂志、网络、光盘等资源查阅有关资料,弄清所选题目中的问题,并按要求写一篇调查报告或小论文.
(注意:此调查作业应提前布置给学生,让他们有充分的时间去完成)
课前小组内交流各组员的调查报告,组内讨论精选一部分交给教师,经教师审阅后在班级范围内交流;
以上两个环节中,教师要在每组中指定1到2个小组负责人,由他们来协助教师组织和督促调查的进展情况和组内交流的落实.
在课堂上交流各组的调查报告.交流会由学生自己主持,自己评估;
此环节,教师要事先组织学生准备交流会的主持和评估工作.如:主持人的选择和培训;主持台词的编写和演练;主持人和个小组负责人的配合练习;学生自评和互评标准的设置及评估表的打印工作等.
为了提高调查活动的质量,在活动之初,教师可以对这次调查活动设立几个最佳奖项,如:最佳成果奖、最佳表演奖、最佳合作奖等,并在评估表中反映出来,最后的评估结果最好能在学生的平时成绩中有所体现.这样,既可以让学生记录课堂上自己积极参与认知过程的表现,可以培养学生的自评自查意识,也方便教师以此来评价和了解学生的学习态度、学习情感、参与水平、分析概括能力、语言表达能力、研究意识、交流意识与能力、合作精神与能力等方面的情况.而且,对学生的工作和表现加以认可和鼓励有利于调动学生的积极性.如果课上时间不够,可以把评估结果及结果的宣布放到课后和下节课进行.
教师总结学生的交流活动,根据交流情况对本节内容和要求作适当补充.
关于自然界水循环问题,教师可以根据学生汇报交流的情况补充水的三态循环规律、水资源问题、水污染问题、节约用水等问题,以培养学生的社会责任感和环境意识.
高压锅是学生生活中熟悉的生活用品,但对于它工作原理的思考同学们未必能说清楚;有关沸点和压强的关系,限于学生的知识水平,虽不必展开讲,但学生要知道这个事实.
电冰箱的制冷技术中用到了汽化和液化知识,对于其它技术问题做适当介绍,可以激起学生进一步探索的兴趣.对于它的工作原理可以要从物态变化的吸放热导致温度变化的结果入手来介绍补充,引导学生用学过的知识解决实际问题.
航天技术中的物态变化主要讲了压缩体积使气体液化的应用和熔化、汽化过程吸热的应用,可以适当补充我国航天技术取得的辉煌成果,对学生进行爱国主义的教育.
课后反思:
教学点评:
此节内容要求教师要做好对学生实践活动的指导工作,这一点也是组织好实践活动课的关键.
在收集日常生活中的资料时,教师可以指导学生如何通过公共信息资源收集资料.如指导他们从图书馆的索引中查找自己需要的书目;从自己需要收集资料内容来选择应查找刊物和网址.让学生尝试用摘抄、复印、下载、打印等方法收集资料.
教师可以安排学生进行一些与生活联系紧密的调查研究.例如调查自己家里的用水情况,根据调查结果写出简单的调查报告.报告内容包括以下内容:每天用水总量;每个月实际用水量;准备采取哪些措施节约用水;预测在实施措施中会有哪些困难,如何克服;如果完全实施后每月能够节约多少水等.这样的安排和调研的问题有利于学生学习能力的培养和问题意识的培养.
关于节约用水教师还可以让学生以小论文的形式写写“日常生活中水的再利用”和“家庭节水小窍门”.关于“日常生活中水的再利用”教师可以给学生一些思考的素材,如洗菜的水可以用来做什么?洗衣后的水可以用来做什么?洗澡后的水可以用来做什么?等.关于“家庭节水小窍门”可以让学生从洗澡用水、厕所用水、清洗餐具用水、使用洗衣机用水等方面来思考节水的窍门.