資源簡(jiǎn)介

<<綜合實(shí)踐活動(dòng)：用電冰箱研究物態(tài)變化>>研學(xué)案
學(xué)校： 設(shè)計(jì)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間：
【課題】
<<綜合實(shí)踐活動(dòng)：用電冰箱研究物態(tài)變化>>
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 知識(shí)與技能
（1）觀察和探索家用電冰箱中與物態(tài)變化有關(guān)的熱現(xiàn)象
（2）學(xué)會(huì)用電冰箱制作感興趣的食品和飲品。
2. 過程和方法
經(jīng)歷活動(dòng)過程，對(duì)物態(tài)變化的知識(shí)有一個(gè)綜合回顧
3. 情感態(tài)度與價(jià)值觀
激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)動(dòng)手、動(dòng)腦學(xué)習(xí)物理的意識(shí)
【教學(xué)重點(diǎn)】
研究電冰箱內(nèi)的溫度分布和不同液體的冷凍情況
【教學(xué)難點(diǎn)】
冰箱內(nèi)不同部位的溫度計(jì)讀數(shù)
【教法學(xué)法】
啟發(fā)法、實(shí)驗(yàn)法、科學(xué)探究法等
【教學(xué)器材】
溫度計(jì)、手機(jī)、機(jī)械秒表、棉花、豆腐、水、牛奶、食鹽、雞蛋等
【教學(xué)過程】
新課導(dǎo)入
多媒體展示電冰箱的原理工作圖。教師簡(jiǎn)單介紹，工作時(shí)利用一種特殊物質(zhì)作為“熱的搬運(yùn)工”，把冰箱冷凍室的“熱”搬到外面，這種特殊物質(zhì)是既容易汽化又容易液化的物質(zhì)。工作時(shí)，電動(dòng)壓縮機(jī)把呈氣態(tài)的這種物質(zhì)壓入冷凝管使其液化放熱，這些熱被周圍空氣帶走。然后冷凝管里的液態(tài)特殊物質(zhì)經(jīng)過一段很細(xì)的毛細(xì)管進(jìn)入冰箱內(nèi)冷凍室的管子里，在這里迅速汽化吸熱使冰箱內(nèi)的溫度降低，生成蒸汽又被壓縮機(jī)抽走，壓入冷凝器，再液化并把冰箱內(nèi)帶出來的熱放出，這種特殊物質(zhì)循環(huán)流動(dòng)，冰箱內(nèi)的冷凍室就可以保持相當(dāng)?shù)偷臏囟取?br/>冷藏室中的溫度低是利用風(fēng)扇將冷凍室的冷氣吹入冷藏室而制冷的。
提問：用手摸一下正在工作的冰箱的兩側(cè)，你發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象是？這個(gè)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因？
探究過程
探究目標(biāo)：研究電冰箱內(nèi)溫度分布情況
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
取一支酒精溫度計(jì)（精密度要高一些，最好分度值是0.1℃），在溫度計(jì)的玻璃泡上裹一團(tuán)濕棉花，分別測(cè)量冷藏室上部、中部、下部以及冷凍室的溫度，每次測(cè)量時(shí)間盡量長(zhǎng)一些（大概30分鐘），冷凍室的需要更長(zhǎng)的時(shí)間,取出溫度計(jì)后迅速讀取示數(shù)，并將讀數(shù)記錄在表格中。
收集證據(jù)
測(cè)量點(diǎn) 測(cè)量值/℃ 次數(shù) 冷藏室最上層 冷藏室中層 冷藏室最下層 冷凍室
近門處 中部 近后壁處
1
2
3
平均值
實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析論證
請(qǐng)查閱資料并結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)回答下列問題（小組討論）
電冰箱從外到里的溫度分布有什么規(guī)律？電冰箱冷藏室哪個(gè)位置的制冷效果最好？
為什么電冰箱的門框處常會(huì)結(jié)霜？現(xiàn)在許多電冰箱都有自動(dòng)除霜裝置，你知道為什么要除霜嗎？
為什么夏季冰箱容易結(jié)霜？而春秋季則不容易呢？（提醒：夏季空氣濕度大）
為什么要在溫度計(jì)的玻璃泡上裹一小團(tuán)濕棉花？你認(rèn)為還可以采取什么方式防止因溫度計(jì)離開測(cè)溫點(diǎn)而導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確？
探究目標(biāo)：自制凍豆腐
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
用刀切下一塊普通的新鮮豆腐，觀察后發(fā)現(xiàn)其表面 平滑 ，其內(nèi)部的分布情況是 緊密 。將另一塊新鮮豆腐裝在盤子里，放入電冰箱的冷凍室內(nèi)，一兩天后普通豆腐變成了“凍豆腐”，取出凍豆腐將其切成小塊，與普通豆腐相比較，“凍豆腐”的形狀變化強(qiáng)是 內(nèi)部有許多蜂窩狀小孔 。解凍時(shí),“凍豆腐”表面有 水分 產(chǎn)生，解凍時(shí)，“凍豆腐”表面較 干 ，其內(nèi)部有許多蜂窩狀小孔 。
請(qǐng)解釋你所看到的現(xiàn)象并與同學(xué)們交流。
探究目標(biāo)：自制冰淇淋（見課本）
探究目標(biāo)：研究不同液體的凝固情況
在四只透明的杯子中，分別裝入等量的水、牛奶、糖水、食鹽水。然后將它們放入冰箱的冷凍室內(nèi)。每隔一定的時(shí)間打開冰箱觀察液體的狀態(tài)，將它們開始凝固時(shí)的溫度記錄在下表中，觀察并比較它們?cè)谀踢^程中狀態(tài)的變化情況。
物質(zhì)名稱 水 牛奶 糖水 食鹽水
凝固溫度/℃
物質(zhì)狀態(tài)
交流與小結(jié)
四種物質(zhì)的凝固點(diǎn)是否相同？
你是根據(jù)什么知識(shí)得到凝固點(diǎn)的？
鹽水的凝固點(diǎn)與食鹽溶液的濃度有什么關(guān)系？
每組完成探究項(xiàng)目后，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，殼用多種手段（如照相，畫圖等）記錄研究成果并進(jìn)行交流。
三、課后作業(yè)
1 . 密閉容器中，盛有高溫的油，放在溫度保持不變的環(huán)境中慢慢冷卻．小明每隔30分鐘記錄一次容器內(nèi)的油溫，共記錄七次，具體數(shù)據(jù)如下表：根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知在冷卻時(shí)間為60min時(shí)．內(nèi)外溫度之差為_______℃，油溫T與冷卻時(shí)間t的關(guān)系式為_______．
2.在學(xué)習(xí)物體的熱脹冷縮時(shí)，
(1)曉麗收集到如下的信息：
從這些信息，你可以得到如下結(jié)論：
許多物體，在_______ 時(shí)，體積會(huì)增大，這種現(xiàn)象叫做物體的熱膨脹，它可以發(fā)生在何種狀態(tài)的物質(zhì)中( )
A．固體、液體 B．液體、氣體
C．固體、氣體 D．固體、液體、氣體
(2)概念建構(gòu)探究：
不同物質(zhì)的熱膨脹程度不同，這可以用體膨系數(shù)β來表示，單位體積的某種物質(zhì)，溫度升高1℃時(shí)體積的變化叫做這種物質(zhì)的體膨系數(shù)．下面是在壓強(qiáng)不變時(shí)，某些固體、液體在接近室溫時(shí)的體膨系數(shù)：
問題一：由上述表格看出，金屬的熔點(diǎn)越_______，體膨系數(shù)就越_______．
問題二：一般來講，液體的體膨系數(shù)遠(yuǎn)比固體的體膨系數(shù)_______．
問題三：請(qǐng)寫出體膨系數(shù)β的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并說明其中各個(gè)字母分別表示什么量：
表達(dá)式：_______；
②各個(gè)字母所表示的量：______________．
3. 小靖為了研究不同顏色物體的吸熱本領(lǐng)，他做了如下的實(shí)驗(yàn)：
將質(zhì)量、溫度都相同的水分別倒入兩個(gè)牛奶瓶中，用厚度相同、面積相同的白紙和黑紙分別將瓶子包起來，如圖所示，然后將兩個(gè)瓶子一起放在太陽光下，每隔3 min測(cè)一次瓶中水的溫度，經(jīng)過0.5 h的實(shí)驗(yàn)，小靖得到的兩瓶中的水溫變化情況如下表所示：
根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答以下問題：
(1)哪種顏色的紙吸熱本領(lǐng)強(qiáng)？
(2)對(duì)上述的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可歸納得出什么結(jié)論？
4. 閱讀短文，回答問題．
汽車防凍液
汽車在行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度會(huì)升得很高，為了確保安全，可用水循環(huán)進(jìn)行冷卻．實(shí)際上，水中往往還要加入不易揮發(fā)的防凍液（原液），加入防凍液后的混合液冬天不容易凝固，長(zhǎng)時(shí)間開車也不容易沸騰．
　　　　　　
有關(guān)資料表明，防凍液與水按不同的比例混合，混合液的凝固點(diǎn)、沸點(diǎn)不同，具體數(shù)值參見下表（表中防凍液含量是指防凍液在混合液中所占體積的百分比）．
在給汽車水箱中加防凍液時(shí)，宜使混合液的凝固點(diǎn)比本地常年最低氣溫低10℃～15℃，考慮到混合液比熱容的減小會(huì)影響散熱效果，因此，混合液中防凍液的含量不宜過高．
(1)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水來冷卻，水中往往還要加入不易揮發(fā)的防凍液（原液），加入防凍液的目的是_____________________．
(2)在混合液中，如果防凍液含量由30%逐漸增大到90%，則混合液凝固點(diǎn)的變化情況是 ( )
A．逐漸升高 　　 B．逐漸降低 　　 C．先升高后降低 　 D．先降低后升高
(3)若某地常年最低氣溫為－15℃，對(duì)該地區(qū)汽車來說，在下列不同防凍液含量的混合液中，宜選 ( )
A．30% 　　　 B．40%　　　　 C．60% 　　　　D．90%
(4)請(qǐng)?jiān)趫D中作出混合液沸點(diǎn)與防凍液含量的關(guān)系圖像；由圖像可以推知，防凍液的含量達(dá)到75%時(shí)，混合液的沸點(diǎn)大約是_______℃．
(5)長(zhǎng)時(shí)間使用后，汽車水箱中的混合液會(huì)減少．與原來相比，混合液的沸點(diǎn)_______（選填“升高”“降低”或“不變”），其原因是___________________________________．
參考答案
1．32℃　T＝20℃＋℃
2. (1)溫度升高，D (2)低，大 (3)大 (4)①
△V：變化的體積，V：物質(zhì)的體積△t：變化的溫度
3.(1)黑顏色的紙 (2)深顏色物體吸熱本領(lǐng)比淺顏色物體強(qiáng)
(1)使混合液冬天不容易凝固，長(zhǎng)時(shí)間開車也不容易沸騰　(2)D　(3)B　(4)圖略 120（數(shù)值在119～121以內(nèi)均正確） (5)升高 水由于汽化而減少，防凍液的含量增大

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