與同學(xué)溝通討論，用這種方法測量焦距，影響測量準(zhǔn)確度的主要因素有哪些?用這種方法測量焦距，影響測量準(zhǔn)確度的主要因素有：手電筒提

供的光束不一定平行于主光軸；焦點(diǎn)及光心位置的確定不一定準(zhǔn)；

凸透鏡有一定的厚度；光屏上的會(huì)聚點(diǎn)是否足夠??；光具座上刻度尺的精確度等。用冰取火，似乎不可思議，但這絕非訛傳。據(jù)晉代張華的《博物志》記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影得火。”意思就是把冰塊制

成凸透鏡，正對(duì)著太陽，就可以利用凸透鏡對(duì)光

的會(huì)聚作用，將艾草點(diǎn)燃(圖3-5-6)。

從

這巧奪天工的發(fā)明創(chuàng)造可以看出，我國早在古代

就對(duì)凸透鏡的聚焦作用有了認(rèn)識(shí)。信息瀏覽用冰凸透鏡向日取火圖3-5-6

用冰凸透鏡向日取火(a)

(b)

(c)

(d)圖3-5-7(a)(c)(d)是凸

透

鏡

，(b)(e)(f)是凹透鏡。當(dāng)堂演練1.

圖3-5-7中的六個(gè)透鏡，哪些是凸透鏡?哪些是凹透鏡?(e)

(f)2.

根據(jù)圖3-5-8中各圖所給出的入射光線或折射光線，畫出相應(yīng)的折射光線或入射光線。如圖所示3.找一副老花眼鏡和一副近視眼鏡，摸一摸它們是凸透鏡還是凹透鏡。再用手電筒垂直照射鏡片，并投射到白墻上，證實(shí)你的判斷是否正確。老花鏡中間厚、邊緣薄，是凸透鏡，用手電筒垂直照射鏡片，光投射到白墻上能夠聚集到一點(diǎn)；近視眼鏡中間薄、邊緣厚，是凹透鏡，用手電筒垂直照射鏡片后光會(huì)變得發(fā)散。4.在一些森林地區(qū)，常見到警示牌上寫著：不要在林中隨意丟棄盛有飲料的透明飲料瓶。這是為什么?盛有飲料的透明飲料瓶相當(dāng)于凸透鏡，它對(duì)太陽光有會(huì)聚作用，在一些特定條件下，會(huì)聚的陽光可使易燃物燃燒，

導(dǎo)致森林火災(zāi)?；靖拍钪鞴廨S、光心、焦點(diǎn)、焦距對(duì)光的作用對(duì)光的作用凸透鏡凹透鏡會(huì)聚發(fā)散三條特殊光線課堂小結(jié)透鏡分類·本課件是在MicorsoftPowerPoint的平臺(tái)上制作的，可以在Windows

環(huán)境下獨(dú)立運(yùn)行，集文字、符號(hào)、圖形、圖像、動(dòng)畫、聲音于一體，交

互性強(qiáng)，信息量大，能多路刺激學(xué)生的視覺、聽覺等器官，使課堂教育

更加直觀、形象、生動(dòng)，提高了學(xué)生研習(xí)的主動(dòng)性與積極性，減輕了習(xí)

負(fù)擔(dān)，有力地促進(jìn)了課堂教育的靈活與高效。部分內(nèi)容取材于網(wǎng)絡(luò)，如有雷同，請(qǐng)聯(lián)系刪除!作品整理不易，僅供下載者本人使用，禁止轉(zhuǎn)載!3.6

凸透鏡成像規(guī)律光和眼睛基本概念主光軸、光心、焦點(diǎn)、焦距對(duì)光的作用對(duì)光的作用凸透鏡凹透鏡會(huì)聚發(fā)散三條特殊光線知識(shí)回顧透鏡分類新課導(dǎo)入透鏡與我們的生活和現(xiàn)代科技的聯(lián)系非常密切，如近視眼、遠(yuǎn)視眼患者戴著眼鏡看物體，教室里用投影儀來呈現(xiàn)圖片，實(shí)驗(yàn)室里用放大鏡、顯微鏡來觀察微小物體的結(jié)構(gòu)等，這些都與透鏡的使用有關(guān)。研習(xí)目的1.通過探尋凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，得出凸透鏡成像的規(guī)律。2.知曉放大鏡的應(yīng)用和工作原理。

必做實(shí)驗(yàn)

探尋凸透鏡成像的規(guī)律如圖3-6-1所示，在房內(nèi)面向窗戶站立，移動(dòng)凸透鏡或光屏板的位置，使窗外景物通

過凸透鏡在屏上形成一個(gè)清晰的像。探尋凸透鏡成像的規(guī)律為了讓透鏡更好地為我們服務(wù)，就必須認(rèn)識(shí)透鏡成像的規(guī)律。圖3-6-1使景物成像在屏上●猜想與假設(shè)由于窗外景物能成像在屏上，圖以猜想品透鏡想楚成實(shí)像，像的大小及像距v

可能與物距u、凸透鏡的焦距f

都有關(guān)系。你還有哪些

猜想呢?●

提出問題假設(shè)凸透鏡的焦距為f,

我們把景物到透鏡光心的距離

叫做物距，用u

表示；把像到透鏡光心的距離叫做像距，用v

表示，

如圖3-6-2所示。那么,通過凸透鏡能成什么樣的像呢?成像情況與哪些因素有關(guān)呢?光心像距vF物距u光屏●設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案為了驗(yàn)證上述猜想，可以選用光具座來探尋凸透鏡成像規(guī)律。如圖3-6-3所示，光具座上附有標(biāo)尺和可自由移動(dòng)的支架座，支架座上可安裝配件，配件包括光屏、凸透鏡、光源(如蠟燭)。請(qǐng)寫出你的實(shí)驗(yàn)尋方案。凸透鏡

光屏標(biāo)尺圖3-6-3光具座●獲取與處理信息

你所用的凸透鏡的焦距f=_

cm。將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上。點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰的中心大致在同一高度上。

將蠟燭移動(dòng)到某

處，然后調(diào)節(jié)光屏的位置，在光屏上分別找到縮小或放大的清晰的燭焰的像

[圖3-6-4(a)(b)]。記下各種成像情況時(shí)的物距

u。將探尋情況記錄在表3-

6-

1中。(a)u>2f(b)f<u

<

(c)u<f圖3-6-4研究不同物距時(shí)的成像情況物距u與焦距f的關(guān)系像的大小像的正倒像的虛實(shí)當(dāng)

u<f時(shí)，在光屏上會(huì)出現(xiàn)燭焰的像嗎?移去光屏，直接用眼睛透過透鏡觀察燭焰，找一找像在哪里[圖3-6-4(c)]

。

將探尋情況記錄在表中。

當(dāng)

u=2f

時(shí)，你將觀察到什么樣的像?當(dāng)u=f

時(shí)，凸透鏡還能成像嗎?表3-6-1實(shí)驗(yàn)記錄表通過上述活動(dòng)，可以歸納出凸透鏡成像的規(guī)律：(1)當(dāng)

u>f

時(shí)，在凸透鏡的另一側(cè)形成倒立的實(shí)像

：當(dāng)u>2f

時(shí)，像的大小比物體?。?/p>

當(dāng)f<u<2f

時(shí)，像的大小比物體大。(2)當(dāng)

u<f

時(shí)，在凸透鏡的同側(cè)形成正立的、放大的虛像。凸透鏡的應(yīng)用——放大鏡由凸透鏡成像的規(guī)律可以知道，當(dāng)物體位于凸透鏡焦點(diǎn)以內(nèi)，即物

距小于焦距時(shí)，對(duì)著凸透鏡觀察，就可以看到物體正立、放大的虛像，

由此可以選用焦距比較小的凸透鏡作為放大鏡，如圖3-6-5所示。3倍

10倍12倍5倍量的千克數(shù)乘以0

.體所受的重力與物體所處例如：質(zhì)量為1千克的780牛，在上海時(shí)為9.光空中時(shí)為9.80圖3-6-5

不同放大倍數(shù)的放大鏡及用它觀察到的像當(dāng)堂演練1.圖3-6-6所示是用蠟燭、凸透鏡和光屏研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置，若將蠟燭放于圖中位置，要在光屏上成清晰

的像，需要將光屏向左移動(dòng)。若想使像變大，應(yīng)將蠟燭

向右

移。圖3-6-62.在探尋凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)u<f

時(shí)，你是怎樣觀察到像的?當(dāng)u<f時(shí)，像、物在凸透鏡的同一側(cè)，移去光屏，直接用眼睛透過凸透鏡可以觀察到放大的虛像(觀察者與物體在凸透鏡的異側(cè))。3.取一個(gè)盛水的圓柱形玻璃杯，將手指緊靠在玻璃杯的背面，透過水杯看到的手指“變大”了。請(qǐng)實(shí)際試一試，并解釋這個(gè)現(xiàn)象。盛水的圓柱形玻璃杯相當(dāng)于凸透鏡(放大鏡),透過它可看到手被放大的虛像。4.某同學(xué)上生物課時(shí)，用一個(gè)焦距為10cm

的凸透鏡作為放大鏡來觀察標(biāo)本上的細(xì)微部分，如

圖3-6-7所示，則凸透鏡與標(biāo)本的距離應(yīng)(C

)。A.

大于20cm

B.在10cm

與20cm

之間C.小于10cm

D.等于10cm5.把物體放在主光軸上，當(dāng)物體距凸透鏡40cm

時(shí)，在光屏上得到了一個(gè)倒立、放大的像，則該凸透鏡的焦距可能為(

B

)。A.40cm

B.30cm

C.20cm

D.10cm6.探尋凸透鏡成像規(guī)律的裝置如圖3-6-8所示，將凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和點(diǎn)燃的蠟燭分別位于凸透鏡的兩側(cè)。(1)實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度上，其目的是使像呈現(xiàn)在光屏的中央位置

。同時(shí)，為了便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)該_

較暗

(選填“較亮”或“較暗”)一些。(2)

將蠟燭移至光具座上30cm

刻度線處，移動(dòng)光屏，當(dāng)光屏處在70cm

刻度線

處時(shí)，光屏上得到一個(gè)倒立、等大的像，則該凸透鏡的焦距為10

cm

cm

。

(3)

將蠟燭移到45cm

刻度線處，觀察到像的正確方法是取下光屏，從凸透鏡的右側(cè)透過透鏡觀察蠟燭燭焰的像Ou>2f:倒立、縮小的實(shí)像，f<u<2fu=2f:倒立、等大的實(shí)像，v=2ff<u<2f:

倒立、放大的實(shí)像，U>2fu=f:平行光束，不成像u<f:

正立、放大的虛像

放大鏡原理凸透鏡成像規(guī)律課堂小結(jié)3.7

眼睛與光學(xué)儀器光和眼睛u>2f:倒立、縮小的實(shí)像，f<u=2f:

倒立、等大的實(shí)像，v=2ff<u<2f:倒立、放大的實(shí)像，Uu=f:平行光束，不成像u<f:

正立、放大的虛像

放大鏡原理凸透鏡成像規(guī)律知識(shí)回顧新課導(dǎo)入人們常說，眼睛是心靈的窗戶。人類獲取的信息很多是通過眼睛觀察到的。人眼看見物體，是因?yàn)榻邮盏桨l(fā)光物體發(fā)出的光或物體反射的光。研習(xí)目的1.記住眼睛的構(gòu)造，領(lǐng)會(huì)眼睛看見物體的基本原理。2.能說出近視眼、遠(yuǎn)視眼的成因及矯正方法。3.根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，闡明照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)儀器的工作原理。眼睛是怎樣看見物體的眼睛的成像原理與凸透鏡類似，它可把物體的景象投影到視網(wǎng)膜上(圖3-7-1)。你知曉眼睛的結(jié)構(gòu)嗎?玻璃體視網(wǎng)膜視神經(jīng)人眼的剖視簡圖睫狀體虹膜瞳孔角膜一水樣液晶狀體圖3-7-2圖3-7-1

人眼的成像圖圖3-7-2是人眼的剖視簡圖。眼睛中的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡，眼球后部的視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏。物體經(jīng)晶狀體成像于視網(wǎng)膜上，再通過

視神經(jīng)把信息傳入大腦，從而產(chǎn)生視覺。人的眼睛是靠調(diào)節(jié)晶狀體的

彎曲程度，相當(dāng)于改變凸透鏡的焦距，從而獲得清晰的像。如果

遠(yuǎn)處景物經(jīng)過晶狀體后所成的像不能落到視網(wǎng)膜上，而位于視網(wǎng)膜前，

這就是近視眼；遠(yuǎn)視眼看物體時(shí)，經(jīng)過晶狀體后所成的像落在視網(wǎng)膜

后面。近視眼和遠(yuǎn)視眼都可通過戴合適的眼鏡來矯正視力。研究近視眼鏡和遠(yuǎn)視眼鏡事先收集近視眼鏡和遠(yuǎn)視眼鏡(也可以是老花眼鏡)。(1)觀察

活動(dòng)1

比較這兩種眼鏡有什么不同。(2)參照?qǐng)D3-7-3、圖3-7-4剖析并討論：為什么近視眼鏡的鏡片

是凹透鏡，而遠(yuǎn)視眼鏡的鏡片是凸透鏡?圖3-7-3

近視眼及其矯正

圖3-7-4

遠(yuǎn)視眼及其矯正(1)近視眼鏡中間薄，邊緣厚；遠(yuǎn)視眼鏡中間厚，邊緣薄。(2)近視眼的晶狀體對(duì)光的會(huì)聚作用過強(qiáng)，使遠(yuǎn)處物體的像成在視

網(wǎng)膜前方，近視眼鏡的鏡片要起到減弱光會(huì)聚的作用，只能使用發(fā)散光的凹透鏡；遠(yuǎn)視眼的晶狀體對(duì)光的會(huì)聚作用較弱，使近處物體的像成在視網(wǎng)膜后方，遠(yuǎn)視眼鏡的鏡片要起到增強(qiáng)光會(huì)聚的

作用，只能使用會(huì)聚光的凸透鏡?？鐚W(xué)科實(shí)踐用“水透鏡”探尋近視眼的形成原因●活動(dòng)主題

我國中小學(xué)生近視眼人數(shù)越來越多，影響了中小學(xué)生的身

心健康。據(jù)2020年統(tǒng)計(jì)資料表明，我國兒童、青少年總體近視率為52.7%,

其中，初中生近視率為71.1%。學(xué)生研習(xí)用眼過度、不良的閱讀習(xí)慣、使用電子設(shè)備時(shí)間過長等，都會(huì)導(dǎo)致眼睛干澀，甚至晶狀體的調(diào)節(jié)能力下降，最終導(dǎo)致眼睛近視。你知道產(chǎn)生近視眼的原因嗎?能不能用“水透鏡”模擬眼

睛的晶狀體來研究近視眼的成因?為了預(yù)防近視眼，應(yīng)該養(yǎng)成怎樣的習(xí)與生

活習(xí)慣?●方案制訂與實(shí)施利用實(shí)驗(yàn)室的“水透鏡”模擬眼睛

成像的過程(圖3-7-5)。有興趣的同學(xué)也可以選取塑

料管、透明彈性膜、注射器、細(xì)橡膠管、棉線和水，自

制一個(gè)"水透鏡”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)用注射器向“水透

鏡”的薄膜中緩慢注水(模擬眼睛的晶狀體),使薄膜

略微凸起，然后點(diǎn)亮光源，調(diào)整光屏(模擬眼睛的視網(wǎng)

膜)的位置，直至觀察到光源的清晰的像。用注射器繼

續(xù)向薄膜中注水，以增加薄膜的凸起程度，觀察光源的

像如何變化。(2)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，剖析形成近視眼的原因。(

3

)

調(diào)

查本班同學(xué)中有多少人患近視以及他們的不良用眼習(xí)慣，寫出預(yù)防近視眼的建議。●

成果呈現(xiàn)與溝通用“水透

鏡”展演各自的探尋過程，陳述產(chǎn)生近視眼的原因；針

對(duì)不良用眼習(xí)慣的調(diào)查結(jié)果，與同學(xué)通預(yù)防近視眼的方

法。圖3-7-5

水透鏡信息汶覽眼鏡的度數(shù)在配眼鏡時(shí)，常用“度數(shù)”來反映眼鏡的性能。眼鏡的度數(shù)等于鏡片焦距(單位：

m)

的倒數(shù)乘以100得到的數(shù)值。例如，某一老花眼鏡鏡片(凸透鏡)的焦距f

是0.5m,

眼鏡的度數(shù)就是2×100=200(度)。眼睛看到生動(dòng)的畫面，給人留下深刻的印象，但卻沒有辦法準(zhǔn)確地保

存和再現(xiàn)這些畫面。為了記錄難以忘懷的瞬間(圖3-7-6)和美不勝收的景

色，人們發(fā)明了照相機(jī)。你是否使用過照相機(jī)?你知曉照相機(jī)嗎?(a)

運(yùn)動(dòng)瞬間的照片

(b)水沖擊氣球瞬間的照片

圖3-7-6精彩的瞬間影像的保存認(rèn)識(shí)照相機(jī)照相機(jī)[圖3-7-7(a)]是利用凸透鏡能成倒立、縮小的實(shí)像的原理制

成的，它主要由鏡頭、光圈、快門和暗盒等部件組成。照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)

于一個(gè)凸透鏡，暗盒中的感光膠片(或感光元件)相當(dāng)于光屏。選定

被拍攝的景物后，調(diào)節(jié)鏡頭到膠片(或感光元件)的距離，由于被攝景物

一般是在鏡頭的2倍焦距以外，因此膠片(或感光元件)上會(huì)出現(xiàn)倒立、

縮小的實(shí)像，從而使膠片(或感光元件)感光，影像便記錄在膠片(或感

光元件)上[圖3-7-7(b)]。請(qǐng)找一份照相機(jī)的闡明書，對(duì)照明書演練使用照相機(jī)。(a)照相機(jī)

(b)照相時(shí)依靠光使膠片(或感光元件)感光成像圖3

-

7

-

7

照相機(jī)的結(jié)構(gòu)與成像原理活動(dòng)2全自動(dòng)數(shù)碼照相機(jī)具有自動(dòng)調(diào)焦、調(diào)光功能，攝影時(shí)只需將被攝主體調(diào)整在顯示屏畫面中的恰當(dāng)位置，按下快門就可拍得所需要的影像了，操作非常簡單，而且可以方便地將圖像傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上欣賞和加工。認(rèn)識(shí)顯微鏡顯微鏡(圖3-7-8)主要由物鏡和目鏡兩組凸透鏡組成。通過物鏡和目鏡可形成物體眼睛的好幫手利用凸透鏡成像的規(guī)律，人們還制成了顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)儀器。的放大的虛像，我們就能觀察到肉眼無法看到的微小物體或物體的精細(xì)結(jié)構(gòu)(圖3-7-9)。請(qǐng)用顯微鏡觀察樹葉。圖3-7-8

顯微鏡的構(gòu)造物鏡載物臺(tái)反光鏡粗準(zhǔn)焦螺旋細(xì)準(zhǔn)焦螺旋(a)

一片葉子

(b)

顯微鏡下葉子的局部結(jié)構(gòu)圖3-7-9

用顯微鏡觀察樹葉光學(xué)顯微鏡的發(fā)明，使人們觀察到了微生物，發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞，引發(fā)

了醫(yī)學(xué)和生物學(xué)的劃時(shí)代革命。認(rèn)識(shí)望遠(yuǎn)鏡普通望遠(yuǎn)鏡(圖3-7-10)和天文望遠(yuǎn)鏡(圖3-7-11)主要也是由

物鏡和目鏡兩組凸透鏡組成的。通過目鏡觀察到物體的虛像，好像

物體被移近了，我們就能看清遠(yuǎn)處的物體，拓寬了觀察的視野。請(qǐng)用望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)處的景物。圖3-7-11

天文望遠(yuǎn)鏡活

動(dòng)

4400多年前，伽利略首次將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)天空，看到了月球上的環(huán)形山和木星的衛(wèi)星，發(fā)現(xiàn)了太陽黑子。隨著望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)又一個(gè)新的天體，使得天文學(xué)的研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，人們的視野正在一步步地向宇宙深處拓展。當(dāng)堂演練1.

小明的爺爺和爸爸都是老花眼，爺爺?shù)睦匣ǔ潭雀匾恍?，小明的媽媽則是近視眼。現(xiàn)在爺爺要看書，讓小明把眼鏡遞給他。小明把三副眼鏡

放到紙上比了比，結(jié)果如圖3-7-12所示，他應(yīng)該選哪一副?黃鶴樓

黃鶴樓

黃鶴樓

崔顥

崔顥

崔顥明

川

歷

歷

大

樹，

芳

早

女

女

鸚

鵡

酬。

暗

川

歷

歷

大樹，

芳

早

女

女

鸚

鵡

州。暗

川

歷

歷

大

樹，

芳

早

女

女

鸚

鵡

。暮

鄉(xiāng)

關(guān)

何

處

是

?

煙

波

江

上

使

人

悠。

暮

鄉(xiāng)

關(guān)

何

處

是

?

煙

波

江

上

使

人

悠。

暮

鄉(xiāng)

關(guān)

何

處

是

?

煙

波

江

上

使

人

悠

。AI

B.

C.圖3-7-12也

余

A

樓。昔人乘黃

地空余身樓。昔人已乘黃

此地空余黃樓。M

千

載勿悠悠。黃鶴十去不復(fù)區(qū)，

M云

千載鄒悠悠。黃鶴

復(fù)返，白云千載空

悠悠。昔人乘黃黃鶴去

復(fù)

，2.小慧在做“探尋凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，圖3-7-13是她繪制的實(shí)驗(yàn)示意圖。a

、b

、c

、d

、e

是主光軸上的五個(gè)點(diǎn)，

F

點(diǎn)和A點(diǎn)分別是凸透

鏡的焦點(diǎn)和2倍焦距點(diǎn)。在a

、b

、c

、d

、e

這五個(gè)點(diǎn)中：(1)把燭焰放在

e_

點(diǎn)上，可以成正立、放大的虛像。

(2)把燭焰放在_a或點(diǎn)b上是照相機(jī)成像的原理。3.查閱資料，知曉望遠(yuǎn)鏡的實(shí)際結(jié)構(gòu)，體會(huì)一下怎樣調(diào)節(jié)才能看清遠(yuǎn)處的物體。望遠(yuǎn)鏡主要由兩個(gè)凸透鏡構(gòu)成，前面的物鏡成物體倒立、縮小的實(shí)像，像落在目鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)，經(jīng)目鏡成正立、放大的虛像，從而使人看清遠(yuǎn)方的物體。當(dāng)要看更遠(yuǎn)的物體時(shí)，應(yīng)將物鏡與目鏡之間的距離縮短，反之則應(yīng)伸長。4.使用顯微鏡觀察標(biāo)本時(shí)，如何調(diào)出清晰的像?5.圖3-7-14所示是創(chuàng)新小組的同學(xué)們自制的照相機(jī)。在較暗的教室內(nèi)，讓凸透鏡對(duì)著明亮的室外，拉動(dòng)紙筒，在半透明膜上可看到室外實(shí)驗(yàn)樓清晰的像。若想在半透明膜上成更大的清晰的像，下列做法正確的是(A

)。A.相機(jī)向前半透明膜向后移，紙筒向后縮C.

相機(jī)不移動(dòng)，紙筒向置均不變6.在學(xué)校里找一臺(tái)投影儀，仔細(xì)觀察其結(jié)構(gòu)，結(jié)合產(chǎn)品闡明書剖析投影儀的成像原理，并畫出光路示意圖。投影儀是利用凸透鏡來成像的，如圖所示。投影儀用來成像的鏡頭是一個(gè)凸透鏡，投影片到鏡頭的距離比鏡頭的焦距稍大，用強(qiáng)光照射投影片

時(shí)，投影片上的文字、圖案就會(huì)通過鏡頭形成一個(gè)放大的實(shí)像。物距大于2倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像物距大于1倍焦距、小于2倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像晶狀體相當(dāng)于凸透鏡，

物體在視網(wǎng)膜上成倒

立、縮小的實(shí)像矯正：配戴凹透鏡矯正：配戴凸透鏡觀察細(xì)微：顯微鏡探究宇宙：望遠(yuǎn)鏡近視眼成因遠(yuǎn)視眼成因照相機(jī)延|伸投影儀成像原理成像原理課堂小結(jié)眼睛與光學(xué)儀器原理

物質(zhì)的形態(tài)及其變化4.1

從全球變暖談起物距大于2倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像物距大于1倍焦距、小于2倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像晶狀體相當(dāng)于凸透鏡，物體在視網(wǎng)膜上成倒

立、縮小的實(shí)像矯正：配戴凹透鏡矯正：配戴凸透鏡觀察細(xì)微：顯微鏡探究宇宙：望遠(yuǎn)鏡近視眼成因遠(yuǎn)視眼成因照相機(jī)延|伸投影儀成像原理成像原理知識(shí)回顧眼睛與光學(xué)儀器原理研習(xí)目的1.知道溫度是表示物體冷熱程度的物理量，能說出生活環(huán)境中常見的溫度值。2.知曉液體溫度計(jì)的工作原理，會(huì)用常見溫度計(jì)測量溫度。新課導(dǎo)入根據(jù)世界氣象組織2023年報(bào)告，全球變暖趨勢(shì)仍在持續(xù)，2022年全球平均氣溫比工業(yè)化之前(1850—1900年)的平均氣溫高約1.15℃。地球表面溫度升高給人類生活帶來了許多影響(圖4-

1-

1)。溫度是物理學(xué)的一個(gè)重要物理量，它與人類的

生活息息相關(guān)。

那么,

什么是溫度?怎樣才能準(zhǔn)確地測量物體的溫度呢?圖4-1-1

氣溫升高對(duì)環(huán)境的影響(c)樹木干枯，易發(fā)生森林火災(zāi)(b)冰川消融，使海平面上升(a)

長期干旱，導(dǎo)致土地干裂溫度和溫度計(jì)溫度

(temperature)是表示物體冷熱程度的物理量。憑感覺能判斷“冷”和“熱”嗎如圖4-1-2所示，在三個(gè)燒杯里分別盛以冷水、溫水和熱水，先把

兩只手分別插入冷水和熱水中，過一會(huì)兒，再把兩只手同時(shí)插入溫水中，

這時(shí)，兩只手感覺到的冷熱程度一樣嗎?兩只手感覺到的冷熱程度不相同。先放進(jìn)冷水中，再放進(jìn)溫水中，感覺溫水是熱的，

而先放進(jìn)熱水中再放進(jìn)溫水中，感覺溫水是

冷的。闡明單憑感覺判斷物體的冷熱程度是

不可靠的，必須使用準(zhǔn)確的測量儀器來測量。安全小提示：不要用太燙的熱水，避免燙傷。冷水

溫水

熱水圖4-

1-

2

感覺冷和熱冷水上述活動(dòng)闡明，單憑感覺判斷冷熱是不可靠的。要準(zhǔn)確測量物體的溫度，必須使用測量工具—溫

度

計(jì)(thermometer)

。常用的溫度計(jì)是利用煤油、酒精或汞(俗稱“水銀”)等液體的熱脹冷縮性質(zhì)來測量溫度的。觀察溫度計(jì)觀察圖4-1-3

所示的液體溫度計(jì)，看看它的構(gòu)造和刻度。(1)你知道這支溫度計(jì)上的符號(hào)℃表示什么嗎?

(2)這支溫度計(jì)可測量的最高溫度和最低溫度分別是多少?

(

3

)

它的分度值是多少?60

8090

100圖4-1-3

常用的液體溫度計(jì)活動(dòng)2(1)這支溫度計(jì)上的符號(hào)“℃”表示攝氏溫標(biāo)中的攝氏度。(2)這支溫度計(jì)可以測量的最高溫度和最低溫度分別是104℃和—20℃。(3)這支溫度計(jì)的分度值是1℃。圖4-1-3所示的溫度計(jì)的分度方法，是瑞典科學(xué)家攝爾西斯(A.Celsi

us,1701—1744)首先制定的，故被稱為攝氏溫標(biāo)(Celsius

thermometric

scale)。攝氏溫標(biāo)是怎樣規(guī)定的呢?如圖4-1-4所示，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰水混合物的溫度為0

℃;水沸騰時(shí)的溫度為100℃。在0℃和100℃之間分成

100

等份，每一等份為1℃,讀作1攝氏度。這種分度方法還可擴(kuò)展

到100℃以上和0℃以下。15攝氏度寫作15℃;零下15攝氏

度寫作

-

15℃。水的沸點(diǎn)

100℃100等份水的冰點(diǎn)

0℃(c)

攝氏溫標(biāo)(a)水的冰點(diǎn)(b)水的沸點(diǎn)圖4-1-4

攝氏溫標(biāo)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水沸騰時(shí)的溫度1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰水混合物的溫度熱力學(xué)溫標(biāo)與華氏溫標(biāo)在國際單位制中，溫度的基本單位是開爾文，它采用的

是熱力學(xué)溫標(biāo)，以-273℃(精確值為-273.15℃)作為溫

度的起點(diǎn)，叫做絕對(duì)零度。開爾文簡稱開，符號(hào)為K。如圖4-1-5所示，熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t

之間的數(shù)量

關(guān)系是T=273+t人類在實(shí)驗(yàn)和理論探尋中發(fā)現(xiàn)，絕對(duì)零度是物質(zhì)低溫的

極限值。在接近絕對(duì)零度時(shí)，許多物質(zhì)的性質(zhì)(如導(dǎo)電性)

會(huì)發(fā)生有趣的變化。有些國家采用華氏溫標(biāo)，其單位為“華氏度”,用F

表示。華氏溫度

t

與攝氏溫度t

之間的關(guān)系是信息汶覽溫度計(jì)的使用必做實(shí)驗(yàn)

用常見溫度計(jì)測量溫度圖4-1-6指出了使用溫度計(jì)測量溫度時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題。請(qǐng)仔細(xì)觀察，(b)被測溫度不能超出(c)溫度計(jì)下端不能與

(d)不能將溫度計(jì)從被測溫度計(jì)的量程杯底、杯壁接觸物體中拿出來讀數(shù)圖4-1-6

正確使用溫度計(jì)(a)

讀數(shù)時(shí)，視線要與溫度計(jì)內(nèi)液面相平學(xué)會(huì)正確使用溫度計(jì)。被測物體估測溫度t℃實(shí)測溫度t℃熱水

一溫水冷水準(zhǔn)備一杯熱水、一杯溫水和一杯冷水。先用手估測溫水和冷水的溫度，再選用合適的溫度計(jì)分別測出三杯水的溫度，并將你估測的溫度與用溫度

計(jì)測得的溫度填入表4-1-1。比比看，誰估測的溫度更接近實(shí)測溫度?怎樣

才能使測得的溫度更準(zhǔn)確?表4-1-1

數(shù)據(jù)記錄表要使測量的溫度更準(zhǔn)確，一要選擇合適的量程和分度值的溫度計(jì)；二要使溫度計(jì)的玻璃泡與被測液體充分接觸，且不能碰到杯底和杯壁；三要在溫度計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)，且不能把溫度計(jì)從被測液體中拿出，讀數(shù)時(shí)視線要與溫度計(jì)內(nèi)液柱的液面相平；四要記錄好數(shù)值，并標(biāo)上單位。仔細(xì)觀察如圖4-1-7所示的體溫計(jì)，它的測量范圍及分度值各是多少?它的構(gòu)造與一般溫度計(jì)有什么不同?

體

溫計(jì)下端裝汞的玻璃泡與玻璃管的連接處特別細(xì)并且略有彎曲。測體溫時(shí)，汞受熱膨脹，經(jīng)細(xì)彎管升入直管中。體溫計(jì)

離開人體后，汞變冷收縮，直管中的汞退不回來，汞柱在彎曲處斷開，所以體溫計(jì)可離開人體后讀數(shù)。讀數(shù)完畢后，拿

住體溫計(jì)上部向下甩幾下，停留在直管中的汞就會(huì)回到玻璃

泡

里

。圖4-1-7

體溫計(jì)由于人們?cè)絹碓街匾暪纳⒙淇赡軐?duì)人造成的危害，我國已明確規(guī)定，自2026年1月1日開始全面禁止生產(chǎn)含汞體溫計(jì)。家庭中還可使用電子體溫計(jì)來測量體溫，只要將電子體溫計(jì)的探頭放到被測者的腋下或口腔內(nèi)，便可直接顯示體溫的數(shù)值(圖4-1-8)。利用物質(zhì)的某些性質(zhì)，可制成各種不同的溫度計(jì)。氣體溫度計(jì)是利用氣體的體積或壓強(qiáng)等隨溫度改變的特點(diǎn)制成的。這種溫度計(jì)

精確度高，量程大，多用于精密測量。

輻射溫度計(jì)是利用熱輻射來測量高溫物體溫度的。

在機(jī)場、車站等公共場所，為了避免病

毒傳播，常采用紅外測溫計(jì)快速檢測旅客的體溫(圖4-1-9)

。光

測高溫計(jì)是利用熾熱物體發(fā)出的光來測量溫度的，它的量程為800～3

200℃,可用來測量煉鋼爐內(nèi)的溫度。信息瀏覽幾種溫度計(jì)圖4-1-9

用紅外測溫計(jì)測體溫電阻溫度計(jì)是利用金屬或半導(dǎo)體的電阻隨溫度而改變的性質(zhì)制成的。這種溫度計(jì)測量精確，往往用作測量溫度的標(biāo)準(zhǔn)儀器。氣溫變化與人類生活全球變暖給人們生活帶來了許多災(zāi)難，人們必須控制全球溫度上升的速度。世界上很多城市的氣溫都比周圍郊區(qū)的高，特別是在晴朗無風(fēng)的夜晚，有時(shí)會(huì)相差4～5℃,這種現(xiàn)象叫做“熱島效應(yīng)”。為了緩解“熱島效應(yīng)”,人們往往會(huì)采取控制空調(diào)溫度、綠色出行、

合理規(guī)劃建筑、加強(qiáng)城市綠化與水系建設(shè)等措施。物體(或狀態(tài))溫度t℃物體(或狀態(tài))溫度1℃太陽中心約1.5×10?冰箱冷藏室約5太陽表面約6000冰水混合物(1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)0酒精燈的火焰(外焰)約700冰箱冷凍室約-20沸水(1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)100沸騰時(shí)的液態(tài)氧-183人的正常體溫(口腔)36.5～37.0沸騰時(shí)的液態(tài)氫-253表4-1-2所示為一些物體(或狀態(tài))的溫度。表4-1-2溫度“階梯”跨學(xué)科實(shí)踐當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生“熱島效應(yīng)”的原因調(diào)查●活動(dòng)主題

“熱島效應(yīng)”是由于某一區(qū)域地表的局部溫度、濕度、空氣對(duì)流等因素發(fā)生改變，進(jìn)而引起該區(qū)域的氣溫比周圍氣溫高的現(xiàn)象。一個(gè)區(qū)域內(nèi)的建筑群密集程度、空氣對(duì)流狀況、植被開發(fā)、水系建設(shè)、工廠生產(chǎn)、空調(diào)的使用、交通運(yùn)輸?shù)龋紩?huì)影響該地區(qū)的氣溫。你所在地區(qū)

夏天的“熱島效應(yīng)”明顯嗎?產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是什么?如何在一

定程度上緩解當(dāng)?shù)氐摹盁釐u效應(yīng)”?

方案制訂與實(shí)施

同幾位與你住得較近的同學(xué)組成調(diào)查小組，開展以下調(diào)查研究活動(dòng)：(1)通過查閱近幾年你們所在地區(qū)夏天的氣象資料，知曉當(dāng)?shù)叵奶焓欠癖憩F(xiàn)出“熱島效應(yīng)”以及當(dāng)?shù)亍盁釐u效應(yīng)”的嚴(yán)重程度。(2)在水泥地面的廣場上、車輛穿梭的馬路旁、生產(chǎn)繁忙的工廠周圍、樹蔭綠地上與河流湖泊附近等地測量溫度(測量時(shí)需注意安全),比較這些區(qū)域的溫度差別，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，剖析產(chǎn)生“熱島效應(yīng)”的主要原因。

(3)

根據(jù)析的原因，對(duì)當(dāng)?shù)亟ㄖO(shè)計(jì)規(guī)劃、工廠附近綠化、水系建設(shè)、公共場所

與家庭空調(diào)溫度設(shè)置以及綠色出行方式選擇等，提出緩解“熱島效應(yīng)”的設(shè)

想與措施。●成果呈現(xiàn)與溝通

完成各自的調(diào)研與報(bào)告，以及緩解當(dāng)?shù)亍盁釐u效應(yīng)”的設(shè)想與措施，與同學(xué)進(jìn)行通。當(dāng)堂演練1.圖4-1-10中溫度計(jì)的示數(shù)是

20

℃。昆侖站是我國首個(gè)南極內(nèi)陸考察站，是南極自然環(huán)境最為惡劣的地區(qū)之一，最低氣溫可達(dá)-80℃以下，用圖4-1-10所示的溫度計(jì)不能(選填“能”或“不能”)測量該地的氣溫。2010

0

1020

30405060

708090100圖4-1-102.人的正常體溫(口腔溫度)是36.5~3

℃。在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，7水的沸騰溫度是_

10

℃。3.為節(jié)能環(huán)保，國務(wù)院規(guī)定機(jī)關(guān)、0商場等場所夏季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不得低于(

)。A.18

℃B.22

℃

C

26℃

D.28℃20=202020101010

10101010

10000-

00-00-

010.1010三

101010三

104.在氣象學(xué)中，通常會(huì)將一天中的2時(shí)、8時(shí)、14時(shí)、20時(shí)這四個(gè)時(shí)刻氣溫的平均值作為當(dāng)天的日平均氣溫。如果某地某日這四個(gè)時(shí)刻的氣

溫如圖4-1-11所示，則該地的日平均氣溫是2.5C°

O2時(shí)

8時(shí)14時(shí)

20時(shí)圖4-

1-

115.在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將一支用了多年的刻度模糊的煤油溫度計(jì)插入冰水混合物中時(shí)，溫度計(jì)內(nèi)液柱長度為12cm;

再插入沸水里，溫

度計(jì)內(nèi)液柱長度為24.5

cm

。若將其插入某液體中時(shí)，溫度計(jì)內(nèi)液柱長

度為18

cm,則此液體的溫度為多少?解析：冰水混合物的溫度為0℃,液柱的長度為12cm,1

個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸水的溫度是100℃,液柱的長度為24.5cm,則1cm

液柱表示的溫度

×1cm=8℃,

液柱長度為18cm

時(shí)所測液體的溫度為(18cm-12cm)×8℃/cm=48℃物理意義：表示物體的冷熱程度單位：攝氏度(℃)原理：液體熱脹冷縮使用方法：會(huì)選、會(huì)拿、會(huì)放、會(huì)讀、會(huì)記實(shí)驗(yàn)室用溫度計(jì)種類

體溫計(jì)寒暑表測量工具——溫度計(jì)課堂小結(jié)溫度

物質(zhì)的形態(tài)及其變化4.2

汽化和液化物理意義：表示物體的冷熱程度單位：攝氏度(℃)原理：液體熱脹冷縮使用方法：會(huì)選、會(huì)拿、會(huì)放、會(huì)讀、會(huì)記實(shí)驗(yàn)室用溫度計(jì)種類

體溫計(jì)寒暑表測量工具——溫度計(jì)知識(shí)回顧溫度研習(xí)目的1.會(huì)描述固、液、氣三種物態(tài)的基本特征；能列舉出自然界和生活中不同狀態(tài)的物質(zhì)及其應(yīng)用。2.知道什么是汽化和液化，領(lǐng)會(huì)汽化吸熱和液化放熱。3.知道什么是蒸發(fā)和影響蒸發(fā)快慢的因素；知曉沸騰現(xiàn)象和沸騰的特點(diǎn)，

知道什么是沸點(diǎn)。4.能用汽化和液化的知識(shí)解釋自然界和生活中的有關(guān)現(xiàn)象。新課導(dǎo)入我們知道，水在不同溫度下，可以是固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)。如圖4-2-1所示，鐵塊在高溫下會(huì)變成鐵水；火山爆發(fā)時(shí)的高溫會(huì)使巖石變成巖漿；常溫下，固態(tài)的二氧化碳(俗稱“干冰”)會(huì)變成氣態(tài)的二氧化碳。(a)

高溫下，鐵塊變成鐵水

(b)

火山爆發(fā)，巖石變成巖漿(c)

常溫下，干冰變成二氧化碳?xì)怏w(使周圍水蒸氣凝結(jié)成水霧)圖4-2-1

物態(tài)的變化固態(tài)(solid

state)、液

態(tài)(liquid

state)、氣態(tài)(gas

state)是自然界物質(zhì)的三種常見狀態(tài)。同

一種物質(zhì)的三種狀態(tài)在

一定條件

下

可以相互轉(zhuǎn)化。

那么,各種物態(tài)之間是怎樣變化的呢?這些變化有哪些特點(diǎn)?本節(jié)先研究物質(zhì)在液態(tài)與氣態(tài)之間變化的

特點(diǎn)。汽化的一種方式——蒸發(fā)物理學(xué)中，把物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程，叫做汽化(vaporization)。汽化有蒸發(fā)和沸騰兩種形式。若打開

裝酒精的瓶的塞子，你會(huì)聞到酒精味；濕衣服晾曬后會(huì)慢慢變干；池塘里的水不論在什么溫度下，都存在緩慢汽化成水蒸氣的現(xiàn)象。這種只在液體表面進(jìn)行的汽化現(xiàn)象，叫

做蒸發(fā)(evaporation)

。圖4-2-2

什么情況下裙子干得快液體蒸發(fā)的快慢與液體溫度、液體表面積、液體表面附近空氣流動(dòng)速度有關(guān)。

農(nóng)民晾曬小麥時(shí)將小麥攤開。討論影響蒸發(fā)快慢的因素觀察圖4-2-2并討論，液體蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關(guān)?

你能再舉出一些類似的例子嗎?(a)在室外和在室內(nèi)

(b)疊起來晾和展開晾(c)有風(fēng)吹和無風(fēng)吹活動(dòng)1大量事例表明，液體的溫度越高，蒸發(fā)越快；液體表面積越大，蒸發(fā)越快；液體表面附近的空氣流動(dòng)越快，蒸發(fā)越快。想一想為了節(jié)約水資源，很多農(nóng)村地區(qū)的灌溉用水會(huì)用管道代替溝渠輸水。與溝渠輸水相比，管道輸水方式有什么好處?為什么?用管道輸水，隔絕了管道中的水與空氣的接觸，也就減慢了水面附近的空氣流動(dòng)速度，可以減慢水的蒸發(fā)。我們?cè)跓_水時(shí)，可以觀察到水沸騰時(shí)的汽化現(xiàn)象比蒸發(fā)更明顯。這種汽化過程有什么特點(diǎn)?必做實(shí)驗(yàn)

探尋水在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)裝置如圖4-2-3所示，在燒杯中盛水并用酒精燈加熱，仔細(xì)觀察燒杯中水的狀態(tài)的變化過程。

當(dāng)水溫接近80℃

時(shí)，每隔1min

讀一次溫度，直到水沸騰時(shí)再繼續(xù)觀察5

min,

把觀察到的現(xiàn)象和讀得的數(shù)據(jù)記錄在表4-2-1中。汽化的另一種方式——沸騰圖4-2-3探尋水沸騰的實(shí)驗(yàn)時(shí)間t/min溫度t/℃水中氣泡情況以橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示溫度，把表4-2-1中記錄的各組數(shù)據(jù)分別畫在圖4-2-4所示的坐標(biāo)系中，再將這些點(diǎn)用平滑的曲線連接起來。表4-2-1

數(shù)據(jù)記錄表金鑰匙物理學(xué)中對(duì)于一些物理量的變化情況，常根據(jù)測量數(shù)據(jù)，描繪對(duì)應(yīng)的圖像來表示。這種方法不但可省去大段文字的描述，而且具有直觀、形象的特點(diǎn)。水沸騰時(shí)，繼續(xù)加熱，水的溫度會(huì)變化嗎?圖4-2-4水沸騰前后的溫度-時(shí)間圖像!

安全小提示：必須用火柴點(diǎn)燃酒精燈，切不可用點(diǎn)燃的酒精燈直接去點(diǎn)燃另一盞，否則燈內(nèi)的酒精會(huì)灑出，引發(fā)火災(zāi)；用完酒精燈后，必須用燈帽蓋滅酒精燈(蓋滅后輕提一下燈帽，再重新蓋上),切勿用嘴去吹滅酒精燈；不要碰倒酒精燈，萬一酒精灑在桌上燃燒，應(yīng)立刻用濕抹布撲蓋。由上述實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，水在沸騰過程中，雖然持續(xù)加熱，但水的溫度卻不再升高。

物理學(xué)中，把在液體的內(nèi)部和表面同時(shí)進(jìn)行的劇烈汽化現(xiàn)象，叫做沸騰

(boiling)

。

液體沸騰時(shí)的溫度叫做沸點(diǎn)

(boiling

point)

。不同液體的沸點(diǎn)不同，表4-2-2是1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下幾種液體的沸點(diǎn)。液

體沸點(diǎn)t/℃液

體沸點(diǎn)t/℃液態(tài)氦-269酒

精78液態(tài)氫-253水100液態(tài)氮-196液態(tài)荼218液態(tài)氧-183汞357液態(tài)氨-33液態(tài)鉛1749乙

醚35液態(tài)鐵2861表4-2-2

幾種液體的沸點(diǎn)(1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)液體有兩種汽化方式：蒸發(fā)和沸騰。蒸發(fā)的特點(diǎn)：在任何溫度下都能發(fā)生，且只發(fā)生在液體的表面，是一種緩慢的汽化現(xiàn)象。沸騰的特點(diǎn)：①在一定溫度下進(jìn)行；②在液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象；

③沸騰時(shí)需要吸熱，溫度保持不變。請(qǐng)總結(jié)一下，液體有哪兩種汽化方式?它們各有什么特點(diǎn)?)

想一想觀察液化活動(dòng)2

水燒開時(shí)，水蒸氣從壺嘴口噴出，水蒸氣

遇到冷空氣，就凝結(jié)成小水珠。水蒸氣是不可

見的，平常看到的“白氣”是由凝結(jié)的小水珠

形成的，而不是氣態(tài)的水蒸氣。用玻璃片可以

接收由小水珠形成的水滴(圖4-2-5)。安全小提示：不要被水蒸氣燙傷。液化物理學(xué)中，把物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程，叫做液化(liquefaction)。

液化是汽化的相反過程。圖4-2-5

觀察液化現(xiàn)象上述活動(dòng)闡明：

水蒸氣遇冷，降低到

一定溫度時(shí)，就會(huì)液化。

日常生活中經(jīng)常能見到液化現(xiàn)象。夏天吃棒冰時(shí)，揭開包裝紙后會(huì)看見棒冰冒“白氣”(圖4-2-6),這就是空氣中的水蒸氣遇冷液化形成的小水珠。圖4-2-6冒“白氣”的棒冰其實(shí)，不僅水蒸氣遇冷會(huì)液化，所有氣體，在溫度降到足夠低時(shí)，都會(huì)液化。除降溫外，在一定溫度下壓縮氣體的體積，也能使它液化。例如，在常溫下，將石油氣壓縮，可以使它變?yōu)橐后w，裝在鋼瓶里，就是我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫囊夯蜌?。液化能使氣體體積縮小，方便貯藏和運(yùn)輸，所以得到

廣泛應(yīng)用。汽化吸熱、液化放熱探尋汽化吸熱和液化放熱1

.汽化吸熱液體沸騰時(shí)，對(duì)它繼續(xù)加熱，溫度卻不再升高，這闡明

液體沸騰變?yōu)闅怏w時(shí)需要吸熱。那么,蒸發(fā)時(shí)是否也需要吸熱呢?(1)在皮膚上擦一點(diǎn)酒精，會(huì)不會(huì)感覺到?jīng)鰶龅?

(2)找兩

支相同的溫度計(jì)，其中一支用酒精浸濕的棉花包住玻璃泡，另一支

不包。將這兩支溫度計(jì)放在同一室溫下，示數(shù)一樣嗎?由這兩

個(gè)實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論?2.

液化放熱

如圖4-2-7所示，先用溫度計(jì)測出容器

B

中的水溫；再將試管A放入容器B

中，讓燒瓶內(nèi)的水沸騰時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣通入試管A中，水蒸氣在試管中遇冷會(huì)液化為水。過一段時(shí)間，再測量容器B

中的水溫，它的溫度是升高了還是降低了?這個(gè)實(shí)驗(yàn)闡明了什么?

圖4-2-7

觀察液化放熱1.

(1)在皮膚上擦一點(diǎn)酒精，酒精蒸發(fā)吸收熱量，使皮膚溫度降低，人感覺到?jīng)觥?2)用酒精浸濕的棉花包住溫度計(jì)的玻璃泡，由于酒精蒸發(fā)吸熱使玻

璃泡溫度降低，溫度計(jì)示數(shù)會(huì)下降，因此兩支溫度計(jì)示數(shù)不一樣。

由兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可知液體蒸發(fā)會(huì)吸熱，有致冷作用，2.過段時(shí)間容器B中水溫升高，闡明水蒸氣液化放熱。探尋表明，物質(zhì)在汽化過程中吸熱，在液化過程中放熱。炎熱的夏天，很多地方會(huì)采用噴射水霧的辦法使室外休息區(qū)域降溫(圖4-2-8),就是利用了水汽化時(shí)吸熱；有些醫(yī)院和賓館利用高溫水蒸氣來做飯、燒水，則

是利用了水蒸氣液化時(shí)放熱。圖4-2-8

噴霧降溫·本課件是在MicorsoftPowerPoint的平臺(tái)上制作的，可以在Windows

環(huán)境下獨(dú)立運(yùn)行，集文字、符號(hào)、圖形、圖像、動(dòng)畫、聲音于一體，交

互性強(qiáng)，信息量大，能多路刺激學(xué)生的視覺、聽覺等器官，使課堂教育

更加直觀、形象、生動(dòng)，提高了學(xué)生研習(xí)的主動(dòng)性與積極性，減輕了習(xí)

負(fù)擔(dān)，有力地促進(jìn)了課堂教育的靈活與高效。部分內(nèi)容取材于網(wǎng)絡(luò)，如有雷同，請(qǐng)聯(lián)系刪除!作品整理不易，僅供下載者本人使用，禁止轉(zhuǎn)載!

信息這覽

火箭發(fā)射降溫系統(tǒng)瞬間噴出的火焰，能使發(fā)射平臺(tái)的溫度瞬間接近3000℃,

足以熔化絕大多數(shù)金屬和非金屬材料，對(duì)火箭和發(fā)射平臺(tái)都會(huì)造成巨大危害。為了避免高溫對(duì)發(fā)射造成影響，火箭發(fā)射平臺(tái)的下方都會(huì)安裝一個(gè)能容納幾百噸水的蓄

水池?；鸺l(fā)射時(shí)，蓄水池中約30%的水在火箭點(diǎn)火后迅

速汽化，剩余的水則通過導(dǎo)流槽流走。水汽化時(shí)要吸收

大量的熱，從而為火箭降溫，也使發(fā)射平臺(tái)核心區(qū)域降

溫幅度達(dá)1000℃左右，避免火箭和發(fā)射平臺(tái)上的裝置設(shè)備被發(fā)射瞬間產(chǎn)生的高溫?fù)p壞。我國海南文昌航天發(fā)射

場(圖4-2-9)還配置了大流量噴水降溫降噪系統(tǒng)，能在

火箭點(diǎn)火升空時(shí)每秒噴射出20t水，有效保障發(fā)射平臺(tái)

免于高溫?zé)g?；鸺l(fā)射的動(dòng)力主要來自燃料燃燒，噴火管在發(fā)射圖4-2-9

“長征七號(hào)”遙六運(yùn)載火箭發(fā)射當(dāng)堂演練1.在“探尋水在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中：(1)如圖4-2-10所示，其中圖是水沸騰時(shí)的情況。

(2)圖4-2-11是三位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中畫出的溫度一時(shí)間圖像，其

中正確的是(

B)?！鴾囟萾/℃

溫度t/℃

溫度t/℃0時(shí)間t/minA.O時(shí)間t/minC.O時(shí)間t/minB.圖4

-

2

-

112.在部分嚴(yán)重缺水的地區(qū)，居民利用處于地下的暗渠輸水。與地面上的渠道輸水相比較，暗渠輸水的好處是(D

)。A.

降低水溫，增大水

的表面積，加快水的蒸發(fā)B.加快水面附近的空氣流動(dòng)，并增大水的表面積，加快水的蒸發(fā)C.減少水的表面積，并降低水的溫度，減緩水的蒸發(fā)D.減緩水面附近的空

氣流動(dòng)，減緩水的蒸發(fā)熱風(fēng)干手器和電吹風(fēng)吹出的熱風(fēng)提高了液體的溫度，且加快了液體表面附近的空氣流動(dòng)速度，使液體的蒸發(fā)速度加快，從而很快將濕手或濕頭發(fā)吹干。3.有的公共衛(wèi)生間里裝有熱風(fēng)干手器(圖4-2-12),它能很快將濕手吹干；家中的電吹風(fēng)也能很快將濕頭發(fā)吹干，請(qǐng)闡明其中的原理。圖4-2-124.炎熱的夏天，小狗常常張開嘴，伸出長長的舌頭(圖4-2-13)。這是為什么?伸出舌頭，風(fēng)吹到潮濕的舌頭上，就會(huì)加快水分的蒸發(fā)，而蒸發(fā)要吸熱，所以小狗會(huì)感到?jīng)隹?。圖4-2-

135.

日常生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，若不小心被水蒸氣燙傷，傷情比被開水燙傷更嚴(yán)重，這是為什么?(注意安全，切勿嘗試)液化是物質(zhì)由氣態(tài)到液態(tài)的過程，液化放熱。被熱水燙傷時(shí)，主要是熱水的溫度過高對(duì)人體造成傷害；而被相同溫度的水蒸氣燙傷時(shí)，除了溫度過高的傷害外，水蒸氣還會(huì)在皮膚上發(fā)生液化，而液化放熱，對(duì)皮膚造成第二次傷害。6.有一種隔水加熱的烹飪方式如圖4-2-14所示，如果在小碗中裝入水，當(dāng)鍋里的水沸騰時(shí)，小碗

中的水

(

D

)。A.

稍后也沸騰了

B.溫度高于沸點(diǎn)，立馬沸騰C.同時(shí)沸騰D.溫度

達(dá)到沸點(diǎn)，不會(huì)沸騰汽化

液

化蒸發(fā)現(xiàn)象特

點(diǎn)方法霧、露、“白氣”放熱降低溫度、達(dá)到沸點(diǎn)，

條件繼續(xù)吸熱吸熱，溫度不

變特

點(diǎn)液體的溫度、表面積、表面附近的空氣流速特

點(diǎn)吸熱課堂小結(jié)響

素影

因壓縮體積沸騰

物質(zhì)的形態(tài)及其變化4.3

熔化和凝固汽化

液

化蒸發(fā)現(xiàn)象特

點(diǎn)方法霧、露、“白氣”放熱降低溫度、達(dá)到沸點(diǎn)，

條件繼續(xù)吸熱吸熱，溫度不

變特

點(diǎn)液體的溫度、表面積、表面附近的空氣流速特

點(diǎn)吸熱知識(shí)回顧響

素影

因壓縮體積沸騰研習(xí)目的1.知道什么是熔化和凝固。知曉熔化吸熱、凝固放熱。2.知道晶體和非晶體熔化和凝固的特點(diǎn)。知曉熔化曲線的物理含義。3.知道什么是熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)，會(huì)查熔點(diǎn)表。4.能用熔化和凝固的知識(shí)解釋生活中有關(guān)的簡單熱現(xiàn)象。5.會(huì)用圖像法直觀地表示固體熔化和凝固時(shí)溫度隨時(shí)間變化的情況。新課導(dǎo)入我國古代先民早已熟知了金屬熔化和凝固的規(guī)律，并將其用于越王劍、

“后母戊”青銅方鼎等金屬器具的鑄造過程。春秋時(shí)期的《考工記》和明朝時(shí)期的《天工開物》中都記載了我國冶煉金屬的方法(圖4-3-1)。物理學(xué)中，把物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程，叫做熔化(melting);把物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程，叫做凝固(solidification)

。例如冰變成水，叫做冰的熔化；水結(jié)

成冰，叫做水的凝固。下面我們來研究物質(zhì)熔化和凝固的

特點(diǎn)

。圖4-3-

1

《天工開物》鑄釜圖溫度的變化情況。探尋海波熔化的特點(diǎn)參照?qǐng)D4-3-2,把裝有一些海波的試管放到

盛水的燒杯里，用酒精燈加熱燒杯，并用攪拌棒不斷輕輕攪動(dòng)燒杯里的水，觀察溫度計(jì)的示

數(shù)和海波的狀態(tài)變化。從約35℃開始，每

隔1min

讀一次溫度，直到海波全部熔化后再

觀察3min,把測得的數(shù)據(jù)記錄在表4-3-1中。熔化和凝固的特點(diǎn)以海波(硫代硫酸鈉)為研究對(duì)象，探尋它在熔化為液體的過程中，圖4-3-2探尋海波的熔化現(xiàn)象時(shí)間t/min0溫度t/℃35海波狀態(tài)仿照實(shí)驗(yàn)“探尋水在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)”,以橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示測得的溫度，在圖4-3-3所示的坐標(biāo)系中畫出海波熔化

時(shí)的溫度-時(shí)間圖像。表4-3-1

數(shù)據(jù)記錄表溫度t/℃2

3

4

567

8

9

10時(shí)

間t/min金鑰匙通過加熱容器里的水，再用熱水加熱水中物體的

方法，稱為水浴法。水浴法

的優(yōu)點(diǎn)是使物體緩慢均勻

加熱，便于觀察。圖4-3-3

海波熔化時(shí)的溫度-時(shí)間圖像6560555045403530見

℃根據(jù)表格中記錄的數(shù)據(jù)和畫出的海波熔化時(shí)的溫度—時(shí)間圖像，剖析海波的熔化過程可以發(fā)現(xiàn)：海波開始熔化時(shí)的溫度是48℃;海波在熔化過程中，繼續(xù)加熱，溫度保持不變；當(dāng)海波全部熔化為液體時(shí)，繼續(xù)加熱，溫度上升。

當(dāng)海波全部熔化為液體后，讓它慢慢冷卻，每隔1min

記下海波的溫度，畫出海波凝固時(shí)的溫度—時(shí)間圖像。觀察圖像可

以發(fā)現(xiàn)，海波凝固時(shí)的溫度變化特點(diǎn)與熔化時(shí)相反。 探尋石蠟熔化的特點(diǎn)活

動(dòng)

2參照?qǐng)D4-3-2所示的裝置，在試管中放入石蠟碎屑，重復(fù)活動(dòng)“探尋海波熔

化的特點(diǎn)”的步驟。從40C°開始，觀察石蠟的狀態(tài)變化，每隔1min

讀一次溫度，做好記錄，并在圖4-3-4中畫出石

蠟熔化時(shí)的溫度—時(shí)間圖像。比較

海波與石蠟熔化時(shí)的溫度—時(shí)間圖像，你能得到什么結(jié)論?溫度t/℃95908580757065605550454035300123456789101112

時(shí)間t/min圖4-3-4

石蠟熔化時(shí)的溫度-時(shí)間圖像比較海波與石蠟熔化時(shí)的溫度—時(shí)間圖像可以發(fā)現(xiàn)：海波在熔化過程(從開始出現(xiàn)液體到全部變?yōu)橐后w)中，溫度不變；石蠟在熔化過程中，溫度不斷升高。

把實(shí)驗(yàn)裝置中的燒杯和酒精燈移去，仔細(xì)觀察可見，試管中的石蠟會(huì)慢慢地從液態(tài)變成固態(tài)。晶體和非晶體海波和石蠟都是固體，為什么兩者的熔化過程會(huì)有顯著的不同呢?原來，固體可分為兩類。

一類固體像海波那樣，有固定的熔化溫度，屬于晶體

(crystal);

另一類固體像石蠟?zāi)菢樱瑳]有固定的熔化溫度，屬于非晶體

(amorphous

matter)。海波、冰、食鹽、石墨、金屬等是晶

體；石蠟、松香、玻璃、瀝青等是非晶體。晶體熔化時(shí)的溫度，叫做熔點(diǎn)

(melting

point)

。物質(zhì)從液態(tài)凝固為晶體時(shí)的溫度，叫做凝固點(diǎn)

(solidifying

point)

。實(shí)驗(yàn)表明，同一種晶體的凝固點(diǎn)與它的熔點(diǎn)相同。物質(zhì)在熔化過程中要吸熱，在凝固過程中則要放熱。非晶體沒有熔點(diǎn)或凝固點(diǎn)。不同晶體的熔點(diǎn)一般不同，表4-3-2是部分晶體在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

下的熔點(diǎn)。晶體熔點(diǎn)t/℃晶體熔點(diǎn)t/℃固態(tài)氫-2