高中单词软件秒词邦-2010年竞赛物态变化试题赏析

2020-04-16 22:09| 发布者: admin| 查看: |


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  在2010年全国初中应用物理知识竞赛试题中,选择题的第2、3、4题和简答题中的第2、3、6题都是取材于生活实际,考查物态变化的知识,占了较大的比重。温度是物态变化知识结构的核心,物质在物态变化过程中总要吸热或放热,就是说如果没有“吸热”或“放热”过程,就不会发生物态变化,而“吸热”或“放热”过程总要对应着温度变化,因此,在解答这部分问题时,应抓住物态变化、“吸热”或“放热”和“温度是否变化”的关系这条线索作为切入点。
1、物态变化
我们生活中遇到的许多现象都是由于物态变化引起的,我们在解答这类问题时,一定要明确物态变化是围绕“温度是否变化”进行的。
例1(选择题第2题)晴朗无风的早晨,当飞机从空中飞过,在蔚蓝的天空中会留下一条长长的“尾巴”,如图1所示,这种现象俗称为“飞机拉烟”。飞机产生这一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致。在这一过程中,暖湿气体发生的物态变化是(    ) 
    A.熔化      B.液化      C.蒸发      D.升华
解析:在晴朗无风的早晨,飞机在飞行过程中排出的暖湿气体中的水蒸气遇到天空中温度较低的空气液化成小水滴,大量的这种小水滴形成白雾状——长长的“尾巴”,所以答案B。
例2(选择题第3题)2010年1月2日起,我国北方大部分地区遭遇大范围降雪天气袭击,大雪严重影响了民航、铁路和高速公路等交通。如图2所示,在遇到这种天气时,为了尽快清除积雪,常用的办法是撒“融雪盐”,这是因为(  )
    A.“融雪盐”与少量水发生化学反应,产生的热量使周围的冰雪熔化
    B.“融雪盐”产生“保暖层”,使冰雪吸收足够的“地热”而熔化
    C.使雪形成“含融雪盐的雪”, “含融雪盐的雪”熔点低于当地温度,使雪熔化
D.“融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收,从而加快冰雪的熔化
解析:根据所学物态变化知识结合日常生活经验可知,撒“融雪盐”是为了加快冰雪的熔化,尽快清除积雪;使“含融雪盐的雪”熔点降低,低于当地气温使雪熔化,答案C。
2、热胀冷缩
热胀冷缩是绝大多数物体的规律,在实际生活中我们经常利用或防止物体的热胀冷缩现象。
例3(选择题第4题)小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现型,如图3所示,其主要原因是(  )
A.为了避开行人和建筑物      B.为了美观      C.为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏      D.为了方便工人师傅安装和检修
解析:根据物体热胀冷缩的规律,若供热管道都是直线的,则由于自身的热胀冷缩可能造成热胀拱断弯曲或冷缩拉断等损坏;每隔一段距离呈现形状,能有效避免由于冬、夏季温度变化而使供热管道自身热胀冷缩时,引起的破坏,所以答案C。
例4(简答题第2题)2008年8月1号,京津城际高速铁路正式开通运营,使用的是国产“和谐号”CRH3型动车组(如图7所示),该车车厢内部设有独特的空气调节系统,夏天送冷风时,车顶中部和车窗下部的送风量之比约为3:1;冬天送热风时,车顶中部和车窗下部的送风量之比约为1:3。这样送出的风平和、均匀,保持车厢各处温度适宜,请定性解释采用这种送风比例设计的原因。
解析:根据空气热胀冷缩的规律,温度低的空气体积收缩密度大,温度高的空气体积膨胀密度小。夏天送冷风时,密度大的冷空气,大量从车顶吹进来后,快速下沉,结合窗口送的少量冷风可使整个车厢温度很快均匀降低;冬天送热风时,密度小的热空气,大量从车窗下部吹进来后,快速上升,结合车顶送的少量热风可使整个车厢温度均匀升高。
3、吸热或散热
在六种物态变化中,吸热的有熔化、汽化和升华,放热的有凝固、液化和凝华;物体辐射吸收或放出热量的本领,还与物体表面的颜色有关。
例5(简答题第3题)“鸳鸯火锅”是用金属片将锅的内部隔成相等的两部分,一边放清汤卤,一边放红汤卤,清汤和红汤的质量、主要成分以及初温几乎相同,但是清汤卤一侧液面没有油层,红汤卤一侧液面有一层麻辣风味的油,如图8所示,吃饭的人们可根据自己的喜好把食物放入不同的汤料中进行烫涮。但小新注意到每次使用这种“鸳鸯火锅”吃烫涮食品时,总是红汤卤一侧首先沸腾;最初,小新认为这是由于红汤卤一侧的火更大些,但观察发现,两边的火焰相同,试分析为什么总是红汤卤一侧先沸腾。
解析:根据影响蒸发的因素以及蒸发能够带走热量使温度降低,尽管锅体两侧火焰相同,在相同的时间内,汤料吸收的热量近似相同,但由于红汤卤一侧液面上方有一层油隔绝了汤与上方空气的流通,使蒸发减慢,带走的热量减少;而两边汤料的质量、主要成分以及初温几乎相同,所以红汤温度升高得快,首先沸腾。
例6(简答题第6题)露天放置的大型石油液化气罐,为了防止因温度过高而造成爆炸等事故,管体外表面通常漆成银白色,如图11所示;而露天安装的电力变压器,同样为了防止因温度过高而造成火灾等事故,在采用加注冷却油,安装散热管等一系列散热措施的同时,却把外表面漆成颜色很深的灰黑色,如图12所示;同样是为了防止温度过高,一个外表面漆成颜色很浅的银白色,另一个外表面却漆成颜色很深的灰黑色,这是为什么呢?
解析:物体进行热辐射的能力以及反射热辐射的能力都与其表面的颜色有关,物体表面颜色越浅,反射热辐射的能力越强,进行热辐射的能力越差;物体表面颜色越深,反射热辐射的能力越差,进行热辐射的能力越强。石油液化气在罐中储存,本身不产生热,其温度升高主要是因为吸收来自环境中通过热辐射传递的热量,因此,为了避免温度升得过高,而将其表面漆成银白色,增强其反射热辐射的能力,减少吸收的热量。正常运行中的电力变压器,会有极少部分的电能转化为内能,导致其温度升高,当变压器的温度比环境温度高时,将其漆成颜色很深的灰黑色,有利于将热量通过热辐射的方式传递到环境中,从而避免自身温度升得过高。
以上6个题,都取材于生活生产实际,将对物态变化知识的考查置于真实的生活情景中;既考查了探索日常生活中的物理学道理的能力,又能体现在实际生活中的观察思考能力,拉近了物理与生活的距离,提高了学习物理的兴趣。这就要求我们在平时的学习中要注意联系生活实际,勤观察、多思考,用所学知识进行比较分析,抓住不同现象的物理本质得出结论。
 
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