第二章 物态变化 综合实践活动 学案 2023-2024学年苏科版物理八年级上册（含答案）

<<综合实践活动：用电冰箱研究物态变化>>研学案
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【课题】
<<综合实践活动：用电冰箱研究物态变化>>
【教学目标】
1. 知识与技能
（1）观察和探索家用电冰箱中与物态变化有关的热现象
（2）学会用电冰箱制作感兴趣的食品和饮品。
2. 过程和方法
经历活动过程，对物态变化的知识有一个综合回顾
3. 情感态度与价值观
激发学习兴趣，增强动手、动脑学习物理的意识
【教学重点】
研究电冰箱内的温度分布和不同液体的冷冻情况
【教学难点】
冰箱内不同部位的温度计读数
【教法学法】
启发法、实验法、科学探究法等
【教学器材】
温度计、手机、机械秒表、棉花、豆腐、水、牛奶、食盐、鸡蛋等
【教学过程】
新课导入
多媒体展示电冰箱的原理工作图。教师简单介绍，工作时利用一种特殊物质作为“热的搬运工”，把冰箱冷冻室的“热”搬到外面，这种特殊物质是既容易汽化又容易液化的物质。工作时，电动压缩机把呈气态的这种物质压入冷凝管使其液化放热，这些热被周围空气带走。然后冷凝管里的液态特殊物质经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里，在这里迅速汽化吸热使冰箱内的温度降低，生成蒸汽又被压缩机抽走，压入冷凝器，再液化并把冰箱内带出来的热放出，这种特殊物质循环流动，冰箱内的冷冻室就可以保持相当低的温度。
冷藏室中的温度低是利用风扇将冷冻室的冷气吹入冷藏室而制冷的。
提问：用手摸一下正在工作的冰箱的两侧，你发现的现象是？这个现象产生的原因？
探究过程
探究目标：研究电冰箱内温度分布情况
设计实验
取一支酒精温度计（精密度要高一些，最好分度值是0.1℃），在温度计的玻璃泡上裹一团湿棉花，分别测量冷藏室上部、中部、下部以及冷冻室的温度，每次测量时间尽量长一些（大概30分钟），冷冻室的需要更长的时间,取出温度计后迅速读取示数，并将读数记录在表格中。
收集证据
测量点 测量值/℃ 次数 冷藏室最上层 冷藏室中层 冷藏室最下层 冷冻室
近门处 中部 近后壁处
1
2
3
平均值
实验结果分析论证
请查阅资料并结合实际数据回答下列问题（小组讨论）
电冰箱从外到里的温度分布有什么规律？电冰箱冷藏室哪个位置的制冷效果最好？
为什么电冰箱的门框处常会结霜？现在许多电冰箱都有自动除霜装置，你知道为什么要除霜吗？
为什么夏季冰箱容易结霜？而春秋季则不容易呢？（提醒：夏季空气湿度大）
为什么要在温度计的玻璃泡上裹一小团湿棉花？你认为还可以采取什么方式防止因温度计离开测温点而导致测量不准确？
探究目标：自制冻豆腐
设计实验
用刀切下一块普通的新鲜豆腐，观察后发现其表面 平滑 ，其内部的分布情况是 紧密 。将另一块新鲜豆腐装在盘子里，放入电冰箱的冷冻室内，一两天后普通豆腐变成了“冻豆腐”，取出冻豆腐将其切成小块，与普通豆腐相比较，“冻豆腐”的形状变化强是 内部有许多蜂窝状小孔 。解冻时,“冻豆腐”表面有 水分 产生，解冻时，“冻豆腐”表面较 干 ，其内部有许多蜂窝状小孔 。
请解释你所看到的现象并与同学们交流。
探究目标：自制冰淇淋（见课本）
探究目标：研究不同液体的凝固情况
在四只透明的杯子中，分别装入等量的水、牛奶、糖水、食盐水。然后将它们放入冰箱的冷冻室内。每隔一定的时间打开冰箱观察液体的状态，将它们开始凝固时的温度记录在下表中，观察并比较它们在凝固过程中状态的变化情况。
物质名称 水 牛奶 糖水 食盐水
凝固温度/℃
物质状态
交流与小结
四种物质的凝固点是否相同？
你是根据什么知识得到凝固点的？
盐水的凝固点与食盐溶液的浓度有什么关系？
每组完成探究项目后，写出实验报告，壳用多种手段（如照相，画图等）记录研究成果并进行交流。
三、课后作业
1 . 密闭容器中，盛有高温的油，放在温度保持不变的环境中慢慢冷却．小明每隔30分钟记录一次容器内的油温，共记录七次，具体数据如下表：根据表中数据可知在冷却时间为60min时．内外温度之差为_______℃，油温T与冷却时间t的关系式为_______．
2.在学习物体的热胀冷缩时，
(1)晓丽收集到如下的信息：
从这些信息，你可以得到如下结论：
许多物体，在_______ 时，体积会增大，这种现象叫做物体的热膨胀，它可以发生在何种状态的物质中( )
A．固体、液体 B．液体、气体
C．固体、气体 D．固体、液体、气体
(2)概念建构探究：
不同物质的热膨胀程度不同，这可以用体膨系数β来表示，单位体积的某种物质，温度升高1℃时体积的变化叫做这种物质的体膨系数．下面是在压强不变时，某些固体、液体在接近室温时的体膨系数：
问题一：由上述表格看出，金属的熔点越_______，体膨系数就越_______．
问题二：一般来讲，液体的体膨系数远比固体的体膨系数_______．
问题三：请写出体膨系数β的数学表达式，并说明其中各个字母分别表示什么量：
表达式：_______；
②各个字母所表示的量：______________．
3. 小靖为了研究不同颜色物体的吸热本领，他做了如下的实验：
将质量、温度都相同的水分别倒入两个牛奶瓶中，用厚度相同、面积相同的白纸和黑纸分别将瓶子包起来，如图所示，然后将两个瓶子一起放在太阳光下，每隔3 min测一次瓶中水的温度，经过0.5 h的实验，小靖得到的两瓶中的水温变化情况如下表所示：
根据表中数据回答以下问题：
(1)哪种颜色的纸吸热本领强？
(2)对上述的实验数据进行分析，可归纳得出什么结论？
4. 阅读短文，回答问题．
汽车防冻液
汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高，为了确保安全，可用水循环进行冷却．实际上，水中往往还要加入不易挥发的防冻液（原液），加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾．
　　　　　　
有关资料表明，防冻液与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值参见下表（表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比）．
在给汽车水箱中加防冻液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10℃～15℃，考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果，因此，混合液中防冻液的含量不宜过高．
(1)汽车发动机用水来冷却，水中往往还要加入不易挥发的防冻液（原液），加入防冻液的目的是_____________________．
(2)在混合液中，如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%，则混合液凝固点的变化情况是 ( )
A．逐渐升高 　　 B．逐渐降低 　　 C．先升高后降低 　 D．先降低后升高
(3)若某地常年最低气温为－15℃，对该地区汽车来说，在下列不同防冻液含量的混合液中，宜选 ( )
A．30% 　　　 B．40%　　　　 C．60% 　　　　D．90%
(4)请在图中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图像；由图像可以推知，防冻液的含量达到75%时，混合液的沸点大约是_______℃．
(5)长时间使用后，汽车水箱中的混合液会减少．与原来相比，混合液的沸点_______（选填“升高”“降低”或“不变”），其原因是___________________________________．
参考答案
1．32℃　T＝20℃＋℃
2. (1)温度升高，D (2)低，大 (3)大 (4)①
△V：变化的体积，V：物质的体积△t：变化的温度
3.(1)黑颜色的纸 (2)深颜色物体吸热本领比浅颜色物体强
(1)使混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾　(2)D　(3)B　(4)图略 120（数值在119～121以内均正确） (5)升高 水由于汽化而减少，防冻液的含量增大