8年级上册物理 用电冰箱研究物态变化现象 逐字稿-4,434字
师:同学们,大家好。通过前两周的学习,我们了解了6个物态变化及对应的知识。为了让大家对生活中的物态变化现象有更进一步的了解,上周老师给同学们布置了4个课题,让大家利用家里的电冰箱来探究物态变化现象。这4个课题分别为研究电冰箱内温度分布情况、制作冻豆腐、自制冰激凌、研究不同液体的冷冻情况。各小组完成得怎么样呢?下面就让我们一起来看看各组同学的实验设计和探究情况。
生:我们小组探究的是电冰箱内温度的分布情况。首先我们准备了一支量程为 - 30摄氏度至50摄氏度的温度计,然后将温度计分别放置于正在工作中的冰箱冷藏室上层、中层、进门处、中部、后壁处、冷藏室下层和冷冻室这6个不同的地方。5分钟后,拿出温度计,迅速读出示数,并记录在设计好的表格中。
师:你们小组在测量温度的过程中有没有遇到什么困难呢?
生:有,我们发现将温度计放在冰箱内不易读数,且一打开冰箱门示数就一直上升,不易测量。
师:你们认为是什么原因造成的?
生:可能是打开冰箱门时有外界空气进入,导致温度计示数上升。
师:最后,你们是如何解决上述问题的呢?
生:经过小组讨论和尝试,我们发现在温度计的玻璃泡上裹上湿棉花,会在短时间内有效降低外界环境对玻璃泡的影响。同时利用手机拍照功能,在打开冰箱门时立即拍照,能让温度计不离开被测物体读数,有效降低外界环境对玻璃泡的影响。因此,再次实验时,我们对温度计做了改进。
师:非常棒。你们想到了一个有效的方法,通过湿棉花来延缓外界气温对玻璃泡的影响,以便获得较为精准的数据。那你们的实验结果如何呢?
生:这是我们的实验过程和其中一次的实验数据,这是三次测量的结果和平均值。
师:老师观察到你们组在这里设计了三次测量实验,最后取了平均值,你们在这里设计多次测量的目的是什么呢?
生:我们想通过多次实验来减少实验数据的误差。通过实验我们发现冰箱内各处的温度不一样,大致情况是冷藏室的温度高于冷冻室温度。冰箱冷藏室温度分布是上热下冷,内冷外热。
师:根据你们的发现,你们认为蔬菜和水果一般放在冰箱冷藏室的哪个地方比较好?
生:放在温度偏高的位置,以防冻坏。
师:根据你们探究的温度分布情况,请同学们交流下,看看能不能解释下述现象。打开冰箱门时会看到白雾飘动,为什么在冰箱门的内侧会附有一层水雾,而在冷冻室的表面会有霜,这些都是为什么呢?
生:白雾是由于打开冰箱门后,门外空气中的水蒸气遇到门内的冷空气液化形成的小水珠。冰箱门内侧附有的一层水雾,也是门外空气中的水蒸气遇到门内的冷空气液化形成的。冷冻室表面的霜应该是空气中的水蒸气遇到冷的冷冻室表面凝华形成的。
师:回答得非常好,其实当我们频繁打开冰箱的时候,就会使冰箱内外有个明显的温度差,冷藏室与外界的温差比冷冻室与外界的温差小,因此当环境中的水蒸气在冷藏室遇冷时,一般液化为小水珠。而在冷冻室遇冷时,一般凝华为霜,如果不及时处理,久而久之还会结成厚厚的一层冰,影响冰箱制冷效率,增加能耗。为什么夏天电冰箱中容易结露,而春秋天却不易结露呢?同学们知道是什么原因吗?
生:露是由于室外空气中的水蒸气液化形成的。夏季空气湿度较大,春秋季湿度较小,因此夏天电冰箱中容易结露,而春秋天却不易结露。
师:通过本实验,同学们不仅了解了冰箱内的温度分布情况,还尝试用物态变化的知识对有关现象进行了解释。同时,在本实验中,同学们对实验中遇到的问题及时做了很好的处理,改进了实验的器材和实验方法,减小了温度计读数的误差问题。目前很多实验室里还配有温度传感器,如图所示。温度传感器主要由显示器与碳钢组成。我们也可利用温度传感器来替代我们的煤油温度计进行本实验,从而获得更精准的温度。同学们有兴趣的话可以在课后到实验室了解下。我们再来看看第二小组的研究情况。
生:我们小组的项目是利用电冰箱制作冻豆腐。在实验前我们先去了解了下什么是冻豆腐及其制作方法,然后展开了制作活动。实验前我们准备了两块豆腐,一块用来制作冻豆腐,一块用于对比。实验过程非常简单,一、将一块豆腐放置于电冰箱冷冻室内,一到两天后取出。二、观察刚取出时冻豆腐的外观,待解冻后再次观察冻豆腐的外观与内部,并与新鲜豆腐做比较。这是我们小组实验过程中采集的三个状态。
师:通过对实验过程中现象的观察,你们有什么发现?
生:一、新鲜豆腐为均匀块状,表面平整细腻,较为光滑。二、冷冻后的豆腐表面凸起,体积变大,表面有白色的霜出现。三、解冻后有大量的水出现,表面和内部出现蜂窝状。
师:同学们观察得非常仔细。从豆腐的形状、状态、内外等做了对比,观察到了不同时期的变化情况。那你们对上述现象有没有想一想是什么原因形成的呢?
生:我们讨论后认为,冻豆腐体积变大是因为豆腐中大量的水凝固成冰时体积变大。冷冻后豆腐表面的霜是因为空气中的水蒸气遇到冷的豆腐凝华形成的小冰晶。解冻后豆腐内大量冰晶融化成水后流出,原来冰晶所在的地方就形成了空洞,从而在豆腐内部形成了蜂窝状的结构。
师:原来一块美味的冻豆腐竟然是利用水的凝固和融化来制作完成的,同学们学会了吗?那除了豆腐,还有哪些食物也可利用电冰箱通过物态变化来制作呢?同学们课后可以想一想,试一试。除了冻豆腐,我们还安排了利用冰箱来制作美味的冰激凌。那我们第三小组的冰激凌有没有制作成功呢?他们的探究情况究竟是怎么样的呢?让我们一起有请第三小组的同学给我们展示汇报。