張堅(jiān)中

（廣州市第113中學(xué)，廣東 廣州 510000）

八年級(jí)的學(xué)生由于剛接觸物理圖像，由于“超前”的數(shù)學(xué)知識(shí)造成對(duì)圖像的各種含義還未能全面了解，特別是縱軸和橫軸的函數(shù)關(guān)系，因此一般從圖像縱軸和橫軸所反映的數(shù)值關(guān)系、圖像的形狀走向特點(diǎn)對(duì)物理規(guī)律進(jìn)行探究，更有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受。在八年級(jí)物理《物態(tài)變化》一章中常見的圖像有：溫度-時(shí)間（T-t）圖像，它可以用來(lái)表達(dá)固體熔化、液體凝固與液體沸騰，如何通過(guò)這幾類圖像來(lái)認(rèn)知物態(tài)變化規(guī)律，以下作分類圖解說(shuō)明：

一、熔化的溫度—時(shí)間圖像

（一）晶體熔化圖像

圖1為某晶體的熔化圖像，AB階段該物質(zhì)吸收熱量，溫度逐漸上升，處于固態(tài)；當(dāng)溫度升到t0時(shí)，開始熔化，t0為該晶體的熔點(diǎn)，整個(gè)BC階段為熔化過(guò)程，雖繼續(xù)吸收熱量，但溫度保持不變，整個(gè)熔化過(guò)程為固液并存態(tài)；CD階段該物質(zhì)已熔化為液態(tài)，繼續(xù)加熱，溫度再次逐漸上升。

反映的物理規(guī)律：晶體在熔化過(guò)程中要繼續(xù)吸收熱量，但溫度保持不變，整個(gè)熔化過(guò)程為固液并存態(tài)。圖像走向特點(diǎn)：圖像由低到高的走向，中間有一段與橫軸（時(shí)間軸）平行的線段。

（二）非晶體熔化圖像

圖2為某非晶體的熔化圖像，整個(gè)過(guò)程一直吸熱，溫度持續(xù)上升，沒有溫度保持不變的過(guò)程，即沒有熔點(diǎn)?？梢员容^出，晶體與非晶體的區(qū)別是晶體有熔點(diǎn)，而非晶體沒有熔點(diǎn)。

圖1

反映的物理規(guī)律：非晶體在熔化過(guò)程中要繼續(xù)吸收熱量，溫度持續(xù)上升。

圖像走向特點(diǎn)：圖像是一條不斷上升的曲線

【例析1】如圖3是某種晶體熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像。由圖可知晶體的熔點(diǎn)是（ ）

圖2

圖3

A.40℃ B.44℃ C.48℃ D.52℃

考點(diǎn)：晶體的熔化和凝固圖像。

解析：由圖像知，該物質(zhì)在熔化過(guò)程中，溫度保持48℃不變，所以該物質(zhì)為晶體。并且熔點(diǎn)為48℃。故選C。

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了晶體的熔化圖像，要學(xué)會(huì)從圖像中找出與晶體有關(guān)的信息。學(xué)會(huì)觀察分析物質(zhì)熔化或凝固圖像走向特點(diǎn)：中間有一段與橫軸（時(shí)間軸）平行的線段。關(guān)鍵是掌握晶體的熔化特點(diǎn)：吸熱但溫度保持不變。

【例析2】如圖4是A、B兩種物質(zhì)的熔化圖像。由圖可知 _____（填“A”或“B”）物質(zhì)是晶體，其熔點(diǎn)是_____℃。

圖4

考點(diǎn)：晶體的熔化和凝固圖像。

解析：通過(guò)圖像判斷晶體與非晶體時(shí)，重點(diǎn)觀察A、B兩線條的走向及是否有一段時(shí)間物質(zhì)吸熱，但溫度不再升高，這說(shuō)明此時(shí)這種物質(zhì)達(dá)到了熔點(diǎn)，正在熔化，此時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度就是這種物質(zhì)的熔點(diǎn)。比較圖像A和B可知，A物質(zhì)有一段時(shí)間吸熱但溫度不再升高，而B物質(zhì)邊吸熱、溫度邊升高，說(shuō)明A是晶體，其中溫度不變的一段所對(duì)應(yīng)的溫度80℃就是這種物質(zhì)的熔點(diǎn)。故答案為：A；80。

點(diǎn)評(píng)：在辨別晶體與非晶體熔化的圖像時(shí)，找出有代表性的時(shí)間點(diǎn)和溫度點(diǎn)是關(guān)鍵，把握二者的主要區(qū)別，才能做出相應(yīng)的判斷。

二、凝固的溫度—時(shí)間圖像

（一）晶體凝固圖像

圖5

圖5為某晶體的凝固圖像，初始DE階段該物質(zhì)放出熱量，溫度逐漸下降，整個(gè)階段該物質(zhì)處于液態(tài)；當(dāng)溫度下降到t0時(shí)，開始凝固，t0為該晶體的凝固點(diǎn)，EF階段為凝固過(guò)程，雖繼續(xù)放出熱量，但溫度保持不變，整個(gè)凝固過(guò)程為固液混合態(tài)；FG階段該物質(zhì)已凝固為固態(tài)，繼續(xù)放熱，溫度再次下降。對(duì)于同一晶體而言，熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同。

反映的物理規(guī)律：晶體在凝固過(guò)程中要繼續(xù)放出熱量，但溫度保持不變，整個(gè)凝固過(guò)程為固液并存態(tài)。圖像走向特點(diǎn)：圖像由高到低的走向，中間有一段與橫軸（時(shí)間軸）平行的線段。

（二）非晶體凝固圖像

圖6為某非晶體的凝固圖像，整個(gè)過(guò)程一直放熱，溫度持續(xù)下降，沒有溫度保持不變的過(guò)程，即沒有凝固點(diǎn)。

圖6

反映的物理規(guī)律：非晶體在凝固過(guò)程中要放出熱量，溫度持續(xù)下降。

圖像走向特點(diǎn)：圖像是一條不斷下降的曲線。

【例析3】如圖7所示的是某種物質(zhì)發(fā)生物態(tài)變化過(guò)程中溫度——時(shí)間圖象。該物態(tài)變化過(guò)程可能是（ ）

圖7

A.水的凝固過(guò)程 B.海波的凝固過(guò)程

C.玻璃的凝固過(guò)程 D.蠟的凝固過(guò)程

考點(diǎn)：熔化和凝固的溫度—時(shí)間圖象。

解析：根據(jù)原圖的曲線走向，可以首先判斷出此圖是某物體的凝固過(guò)程，在溫度變化過(guò)程中，有一條平行于橫軸（時(shí)間）的線段，說(shuō)明在此段時(shí)間內(nèi)溫度沒有發(fā)生變化，所以此時(shí)間的溫度值即為該物體的凝固點(diǎn)，而只有晶體才有凝固點(diǎn)，由圖可知，此晶體的凝固點(diǎn)大約為48℃。故選B。

點(diǎn)評(píng)：（1）此題不但要根據(jù)圖象判斷出是熔化還是凝固現(xiàn)象，還要了解海波是晶體有凝固點(diǎn)而蠟是非晶體沒有凝固點(diǎn)。（2）在凝固過(guò)程中，要注意，當(dāng)物體的溫度達(dá)到凝固點(diǎn)時(shí)，雖然此過(guò)程仍然是放熱過(guò)程，但是溫度不會(huì)發(fā)生變化。

三、沸騰的溫度—時(shí)間圖像

圖8為某液體的沸騰圖像，液體在加熱的過(guò)程中溫度逐漸上升，達(dá)到t0時(shí)開始沸騰，溫度t0為該液體的沸點(diǎn)，液體沸騰后雖不斷吸熱但溫度卻保持不變反映的物理規(guī)律：液體沸騰要不斷吸熱，但溫度保持不變。

圖8

圖像走向特點(diǎn)：圖像由低到高的走向，后面是一段與橫軸（時(shí)間軸）平行的線段。

【例析4】如圖9所示是甲、乙兩種液體在吸熱過(guò)程中溫度隨時(shí)間變化的圖象。由圖象可知：液體乙首先沸騰，該液體的沸點(diǎn)是_______；兩圖象在A點(diǎn)相交，該點(diǎn)表示的物理意義是_______開始記時(shí)兩液體的初溫相同，都是40℃

圖9

考點(diǎn)：沸騰及沸騰條件。

解析：（1）正確了解溫度隨時(shí)間變化的圖象的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的物理含義。（2）液體沸騰的特點(diǎn)：不斷吸收熱量，溫度保持不變。

由圖象走向可知，乙液體首先達(dá)到吸熱、溫度保持不變的狀態(tài)，即液體乙首先沸騰，且沸點(diǎn)是80℃；A點(diǎn)的加熱時(shí)間為零，縱坐標(biāo)表示液體的溫度是開始加熱計(jì)時(shí)的液體的溫度；所以兩圖象在A點(diǎn)相交，表示的物理意義是開始記時(shí)兩液體的初溫相同，都是40℃。故答案為：乙；80；開始記時(shí)兩液體的初溫相同，都是40℃。

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生由圖象獲取知識(shí)的能力，考查液體沸騰的規(guī)律，能熟練用圖形解釋物理問(wèn)題

【例析5】小美同學(xué)對(duì)冰加熱，她將冰熔化成水直到沸騰的過(guò)程，繪制成如圖10所示的溫度隨時(shí)間變化的圖像，下列分析正確的是（ ）

圖10

A.圖像中的DE段是冰的熔化過(guò)程

B.AB、CD段物質(zhì)在吸熱，BC、DE段物質(zhì)沒有吸熱

C.水的凝固點(diǎn)是O℃

D.BC段物質(zhì)的溫度保持不變，內(nèi)能不變

考點(diǎn)：沸騰及沸騰條件

解析：圖像中AB段表示冰吸熱升溫，而BC段才是冰的熔化過(guò)程；AB、CD段物質(zhì)在吸熱，BC是冰的熔化過(guò)程、DE段是水的沸騰過(guò)程，都要吸熱；從圖像走向可以看出，冰熔化時(shí)溫度一直保持在0℃，說(shuō)明冰是晶體，其液態(tài)是水，水的凝固點(diǎn)是O℃；D、BC段是冰的熔化過(guò)程，物質(zhì)的溫度保持不變，內(nèi)能增加。故選C。

點(diǎn)評(píng)：該題把晶體的熔化和沸騰圖像放到一個(gè)坐標(biāo)系中，全面考查了學(xué)生從圖像中獲取信息的能力。