内容正文:
第九章 物态变化 (解析版)
课时9.1 温度
2022年课程标准
物理素养
1.1.1 能描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。
1.1.2 了解液体温度计的工作原理。会用常见温度计测量温度。 能说出生活环境中常见的温度值,尝试对环境温度问题发表自己的见解。
科学观念:认识水的三种状态,了解温度的概念;
科学思维:知道水从一种状态转化为另一种状态;能说出日常生活和自然环境中常见的温度值;
科学探究:了解液体温度的工作原理,会利用温度及测量液体的温度。
知识点一、温度
1. 温度的概念
表示物体的冷热程度,一般用符号t或T来表示。
特别提醒
凭感觉判断物体温度的高低是不可靠的。物体都有温度,温度有高低之分。
2.摄氏温度的规定、单位及读法
(1)温度计上的符号℃:表示摄氏度
(2)摄氏温标:在日常生活中,温度的量度使用摄氏温标。
(3)摄氏温标的规定:在大气压为1.01×105Pa时,把冰水混合物的温度规定为0摄氏度,把水沸腾的温度规定为100摄氏度;把0摄氏度到100摄氏度之间分成100等份,每一等份成为1摄氏度,记为1℃。
特别提醒
标准大气压下的冰水混合物无论冰多还是冰少温度都为0℃。
3.热力学温标
(1)在国际单位制中,温度的量度使用热力学温标,也称开氏温标或绝对温标。
(2)热力学温度的单位:开尔文,简称开,用符号K表示。
4.摄氏温标和热力学温度的关系
T=t+273.15
特别提醒
摄氏温标由热力学温标导出,摄氏温标的零点等于热力学温标中的273.15K,在体现温度变化时,每1K与每1℃的大小是相同的。一般热力学温度用符号T表示,摄氏温度用符号t表示
有些国家和地区日常生活中使用华氏温标。寒暑表上的°F是华氏温度单位的符号。华氏温度tF与摄氏温度t之间的数量关系时tF=
3.生活中常见的温度、温度的估测
(1)生活中常见的温度
人体正常温度36.5℃
洗澡淋浴适宜水温40℃
人体感受舒适的温度23℃
特别提醒
熟悉生活中常见的温度。
(2) 温度的估测
月球背面的温度约-183℃
南极地区有记录的最低气温-89.2℃
黑龙江漠河有记录的最低气温-53℃
新疆吐鲁番有记录的最高气温52.2℃
太阳表面的温度约6000℃
知识点二、温度计的使用
1. 温度计的工作原理
(1) 温度计的工作原理:液体热胀冷缩
特别提醒
1 实验室和生活中常见的温度计是利用水银、酒精、煤油等液体的热胀冷缩的性质制成的。
2 温度计的玻璃泡很薄的目的:可以使温度计内的液体很快与被测物体的温度相同。
3 温度计玻璃管内径很细目的:可以使物质温度变化较小时,玻璃管内液柱高度发生明显变化。
4 玻璃泡的容积大目的:玻璃泡容积越大,变化相同的温度时,液柱高度变化越明显。
2. 温度计的使用
(1) 测量前:估计被测物体的温度,选择量程和分度值合适的温度计。
(2) 使用时:将温度计的玻璃泡与被测物体充分接触,不要碰到容器底或容器壁。使温度计的玻璃泡在被测物体中保持足够长的时间,待温度计的示数稳定后再读数。
(3) 度数时:温度计的玻璃泡不能离开被测物体,视线应跟温度计垂直且与温度计中的液柱顶端液面相平。
特别提醒
1 被测物体的温度不能超过温度计的量程,若温度过高,则会涨破温度计。若温度过低则测不出温度。
2 使用时温度计的玻璃泡要放在液体中央,不能碰容器低和容器壁。因为容器温度与被测物体温度不同,会使测量值变化。
3.实验室用温度计、体温计、寒暑表的异同
种类
实验室用温度计
体温计
寒暑表
工作原理
液体的热胀冷缩
结构
无缩口
有缩口
无缩口
量程
-20-110℃
35-42℃
-30-50℃
分度值
1℃
0.1℃
1℃
探究1:温度计的使用
1. 常用温度计
(1)实验室温度计(图甲):量程一般为-20℃—110℃,分度值为1℃,所装液体一般为水银或酒精。
(2)体温计(图乙):量程为35℃—42℃,分度值为0.1℃,所装液体为水银。
(3)寒暑表(图丙):量程一般为-30℃—50℃,分度值为1℃,所装液体一般为煤油或酒精。
2. 使用前:
(1)观察它的量程;
(2)认清分度值。
3. 使用时四步骤
(1)放:温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁。
(2)看:视线要与温度计中液柱的上表面相平。
(3)读:温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍侯一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;读数时温度计的玻璃泡继续留在液体中。
(4)记:记录结果必须带单位,用负号表示零下温度。
4.如图所示是四位同学使用温度计测量水的温度的情景,其中温度计的使用方法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.使用温度计时,温度计不能接触杯底或杯壁,故A错误;
B.温度计在使用时,要将温度计的玻璃泡与被测液体充分接触,即要浸入被测液体中,故B错误;
CD.温度计读数时,视线要与液柱的上表面相平,故C正确,D错误。
故选C。
5.在抗击新冠肺炎期间,小华同学在家通过网课认真学习,每天坚持测量体温,按时上报,小华所用的体温计如图所示,体温计是利用液体的 的性质来工作的,此温度计的读数是 ℃。
【答案】 热胀冷缩 36.7
【详解】[1]体温计玻璃泡中的是液体,工作时利用液体的热胀冷缩的性质工作。
[2]体温计每大格为1℃,平均分成了10小格,其分度值为0.1℃,示数为36.7℃。
6.小芳和几位同学利用国庆假期尝试自制温度计,用玻璃小药瓶、透明吸管、红墨水等器材制成了图中A、B、C、D四支温度计并标有刻度,其中A、B、C三支温度计的小药瓶中装满红色的水,D的小药瓶是空的,液柱用的也是红色的水。
(1)玻璃小药瓶相当于普通液体温度计构造中的
(2)A、B、C三支温度计最初液面高度相同,测温时其中 温度计的精确度最高;(选填“A”或“B”或“C”)
(3)D的工作原理与其他三支 (相同/不同),当气温升高时,D中液柱ab会向 (左/右)移动
【答案】(1)玻璃泡
(2)C
(3) 不同 左
【详解】(1)根据常见液体温度计的构造可知,图中的玻璃小药瓶与常见液体温度计的玻璃泡功能类似。
(2)由图可知,升高相同温度时,液面高度变化得越明显,精确度越高,而三个温度计中B的管最粗,升高相同温度时液面变化得最不明显,A、C管粗细相同,但是C玻璃瓶容积比A的大,所以液面变化比C明显,所以C的精确度最高。
(3)[1]A、B、C三个温度计是利用液体的热胀冷缩工作的,D是利用气体的热胀冷缩工作的,所以原理不同。
[2]当气温升高时,玻璃瓶中的气体受热体积膨胀,推动液柱ab向左移动。
7.小明自制一只温度计,他先把温度计放在冰水混合物中,标记液面的位置为A点;然后把温度计放在沸水中(当天气压为标准大气压),标记液面的位置为B点。用刻度尺测得AB标记间的距离为5厘米。求:
(1)则他标定的温度计每1厘米表示多大温度?
(2)利用该温度计测室内温度时,液柱刚好升到离A点1.1厘米处,则此时室内的温度为多少?
【答案】(1)20℃
(2)22℃
【详解】(1)在标准大气压下,冰水混合物的温度是0℃,沸水的温度为100℃,所以AB两点间的温度差为100℃,距离为5cm,则每1厘米表示的温度为
(2)此时室内温度为
8.一支温度计刻度均匀,但读数不准确,在一个标准大气压下,将它放入沸水中,示数是85℃,放入冰水混合物中,示数是5℃。
(1)将该温度计挂在教室墙上,其示数是29℃,教室的实际气温是多少℃?
(2)摄氏温度与热力学温度的关系为T=(t+273)K,教室的热力学温度是多少K?
【答案】(1)30℃;
(2)303K
【详解】(1)在一个标准大气压下,沸水的温度是100℃,冰水混合物的温度是0℃。题中给出的温度计在沸水中的示数是85℃,在冰水混合物中的示数是5℃。因此,这支温度计从5℃到85℃共表示了100℃的温度变化,即80个小格代表了100℃。 所以,每个小格代表的实际温度是
在教室墙上的示数29℃,温度计示数从5℃变化到29℃,共变化了24个小格。因此,教室的实际气温为
(2)根据摄氏温度与热力学温度的关系T=(t+273)K可得,教室的热力学温度为T=(30+273)K=303K
探究2:体温计的使用
1. 结构特点:玻璃泡和直玻璃管之间有一段非常细的缩口。
2. 体温计的使用
体温计离开人体后缩口处的水银断开,直玻璃管内的水银不会退回玻璃泡内,这样体温计离开人体后仍然表示人体的温度。但是每次使用之前,将缩口上方的水银甩到玻璃泡中(其他温度计不用甩),消毒后才能进行测量。
9.如果把图中体温计直接夹到一个实际体温是36.5℃的人的腋下,则体温计的示数为 ℃。
【答案】38.4
【详解】图中体温计的分度值为0.1℃,读数为38.4℃。
10.在日常生活中,我们经常用到一些测量工具。例如:用温度计测物体的温度,常见的液体温度计是根据液体 的原理制成的。如图所示是用来测量人体温度的体温计,该温度计的测量范围是 ℃,此时体温计的示数是 ℃。
【答案】 热胀冷缩 35~42 36.5
【详解】[1][2][3]常用的液体温度计是根据液体热胀冷缩原理制成的。图中体温计的测量范围为35~42℃,其最小分度值为0.1℃,体温计在读数时,能离开人体读数,此时的示数为36.5℃。
11.温度是表示物体冷热程度的物理量,常用温度计是根据的性质制成的。如图所示,体温计的示数是 ℃。体温计离开人体后,直管内的水银 (选填“能”或“不能”)自动退回玻璃泡。一个粗心的护士没有将水银柱甩下,而直接用它去测量体温是38℃的病人的体温,则该温度计的读数是 ℃。
【答案】 36.5 不能 38
【详解】[1]如图所示,体温计的分度值为0.1℃,读数为36.5℃。
[2][3]体温计有一个缩口,离开人体后,直管内的水银不能自动退回玻璃泡。故在使用前应该甩一下,如果不甩液柱只能上升,不会自动下降,故测高温是可靠的,直接用它去测量体温是38℃的病人的体温,则该温度计的读数是38℃。
【基础强化】
1.如图所示,该温度计的工作原理是液体的 ,它的量程为 ℃,当前示数为 ℃,读数时温度计的玻璃泡 离开被测物体读数(选填“能”或“不能”)。
【答案】 热胀冷缩 25 不能
【详解】[1] 温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
[2] [3]由图可知,该温度计的量程为-20~80℃,分度值为1℃,液柱在0刻度线以上,其示数为25℃。
[4] 使用温度计测量液体的温度,读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,不能离开被测液体。
2.温度是表示物体 的物理量。温度计上标有符号“℃”,该符号读作 。摄氏温标规定,在标准大气压下, 的温度为100℃。
【答案】 冷热程度 摄氏度 沸水
【详解】[1][2][3] 温度的定义是表示物体的冷热程度;温度计上标有符号“℃”,该符号读作摄氏度;摄氏温标对于0℃,指的是在标准大气压下冰水混合物的温度,对于100℃,指的是沸水(水沸腾)的温度。
3.要对有关现象做定量研究,就需要测量。如图甲所示,用刻度尺测量一木块的长度,被测木块的长度是 cm。用同一温度计分别测量某天正午与晚上的气温,两次温度计的示数如图乙所示,则晚上的气温是 ℃。
【答案】 2.58 -4
【详解】[1]如图所示,该刻度尺的分度值为0.1cm,读数要读到分度值下一位,故木块的长度为
[2]一般情况下晚上温度低于白天温度,故晚上气温为-4℃。
4.小明自制了一个温度计,在薄壁玻璃瓶里装满带颜色的水,给玻璃瓶配一个橡皮塞,橡皮塞上插进一根玻璃管,使橡皮塞紧紧塞住瓶口(各连接处密封良好),如图所示。实验时,常温条件下将该装置放入温度较高的水中,观察到玻璃管内液面 。(选填“上升”或“下降”)这说明温度计是利用 的原理工作的。
【答案】 上升 液体热胀冷缩
【详解】[1][2]温度计是利用液体的热胀冷缩的原理工作的,当温度升高时,温度计内的液体受热膨胀,当温度降低时,温度计内的液体遇冷,从而显示不同的温度。所以常温条件下将该装置放入温度较高的水中,观察到玻璃管内液柱上升。
【素养提升】
5.疫情期间,金明用体温计测过孩子的体温为38℃,没甩就直接测量自己的体温,若他的实际体温是36℃,则他测出来的体温是( )
A.37℃ B.36℃ C.39℃ D.38℃
【答案】B
【详解】根据体温计的特点,使用前用力甩一下玻璃泡上方的水银才能回到玻璃泡中;没有甩的体温计的读数是38℃,直接用来测量自己的体温,若自己的体温高于38℃,体温计中的水银会上升,测量是比较准确的;若自己的体温不高于38℃,体温计中的水银不会下降,依然显示的是38℃.所以体温是36℃的自己测量的结果是38℃。
故选B。
6.小科同学自制了一支温度计,读数不准确。当把它插入标准大气压下的冰水混合物中时读数为5℃;当把它插入标准大气压下的沸水中时读数为25℃。用这支温度计去测一杯水温度时,读数为17℃。则这杯水正确的温度为( )
A.35℃ B.60℃ C.68℃ D.85℃
【答案】B
【详解】标准大气压下的冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃,则温度计上每一摄氏度刻度代表的温度为
所以读数为17℃为对应的实际水温为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.最大测量值都是100℃ 的甲、乙、丙三支水银温度计,分度值都是 1 ℃ , 甲玻璃泡的容积大些,乙、丙相同,甲、乙玻璃管的内径相同,丙粗一些,由此可判断这三支温度计相邻的两条刻度线间的距离( )
A.乙最长,但不能比较甲与丙的长度 B.甲最短,丙最长
C.乙最短,但不能比较甲与丙的长度 D.甲最长,丙最短
【答案】D
【详解】甲和乙两支温度计,玻璃管内径粗细相同,甲的玻璃泡容积比乙的大,因此它们升高或降低相同温度时,甲温度计水银膨胀或收缩的体积大,因此甲的相邻两刻度线之间的距离比乙要大。乙和丙两支温度计的玻璃泡内装等量的水银,故当它们升高或降低相同温度时,水银膨胀或收缩的体积相同,内径粗的丙温度计液柱短,内径细的乙温度计液柱长,它们表示的温度是一样的,因此乙的刻度比丙的刻度稀疏,由于它们量程相同、最小刻度都是1℃,所以乙的相邻两刻度线之间的距离比丙要大。所以三支温度计相近的两条刻度线间的距离甲最长,乙次之、丙最短。
故选D。
8.下面是用温度计测量热水温度的实验步骤,试将这些步骤按正确的顺序排列:( )
a.选取适当的温度计并观察其量程与分度值;
b.把温度计插入热水中,并使玻璃泡全部浸没在水中,但不与器壁接触;
c.读出温度计的示数,并记录在表格中;
d.取出温度计,擦干放好整理仪器;
e.让温度计与被测物体接触一段时间,观察温度计的液柱示数处于稳定状态;
f.估计被测热水的温度。
A.abfecd B.bfeacd C.fabecd D.fbaecd
【答案】C
【详解】先估测热水的温度f,根据温度选择合适的温度计,观察温度计的量程和分度值a,再将温度计的玻璃泡浸没在待测液体中b,接触一段时间,待示数稳定e后读数c,最后取出温度计,并擦干整理d,故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
9.如图所示是生活中常见的两种温度计。下列说法中正确的是( )
A.乙温度计的的量程为:20℃~100℃
B.甲、乙温度计的分度值不相同
C.甲、乙温度计都可以脱离被测物体来读数
D.图甲所示温度为38.5℃,现直接测量另一同学体温,则测量结果仍为38.5°C
【答案】B
【详解】A.由图可知,乙温度计的的量程为:-20℃~100℃,故A错误;
B.由图可知,甲温度计的分度值是0.1℃,乙温度计的分度值是1℃,所以甲、乙温度计的分度值不相同,故B正确;
C.甲温度计是体温计,可以脱离被测物体来读数,乙是常用温度计不能离开被测物体来读数,故C错误;
D.若使用图甲所示温度计,没有向下甩,直接测量某同学体温,如果某同学的实际体温低于38.5℃,则显示的还是38.5℃,显示的结果是错误的;如果实际体温等于38.5℃,则显示的是38.5℃,结果是正确的;若某同学实际体温高于38.5℃,则测量值高于38.5℃,结果正确,故D错误。
故选B。
【能力培优】
10.小明和几位同学利用国庆假期尝试自制温度计,用玻璃小药瓶、透明吸管、红墨水等器材制成了图(1)中A、B、C、D四支温度计并标有刻度,其中A、B、C三支温度计的小药瓶中装满红色的水,D的小药瓶是空的,液柱用的也是红色的水。
(1)玻璃小药瓶相当于普通液体温度计构造中的 ;使用透明吸管是为了能够明显地观察到测温物质的 (选填“温度”或“体积”)的变化;
(2)D的工作原理与其他三支 (相同/不同),当气温升高时,D中液柱ab的会向 (左/右)移动;
(3)为了提高自制温度计的精确程度,请你提出一条改进措施: 。
(4)观察A和E的结构差异,其中还能作为气压计使用的是 。
(5)练习使用温度计:
①如图2所示,温度计的示数是 ℃。
②用体温计先后测量小明、小红、小华三位同学的体温,中途未经下甩,示数相同都如图3所示,该温度 是小明的(“一定”、“可能”、“一定不”)。
【答案】 玻璃泡 体积 不同 左 增大玻璃瓶的容积或使用更细的吸管 E ﹣3℃ 一定
【详解】(1)[1]玻璃小药瓶内的液体与温度计中玻璃泡内的液体一样,受热膨胀,受冷收缩,玻璃小药瓶相当于普通液体温度计构造中的玻璃泡。
[2]使用透明吸管是为了能够明显地观察到测温物质的体积的变化,当小药瓶内的液体受热时,体积膨胀,液体沿着吸管上升;当小药瓶内的液体受冷时,体积缩小,液体沿着吸管下降。
(2)[3]D中瓶内是气体,其工作原理是气体的热胀冷缩,而另外的温度计是根据液体的热胀冷缩制成的,所以原理不同。
[4]当气温升高时,D中瓶内气体会受热膨胀,液柱ab会向左移动。
(3)[5]由于热胀冷缩,外界温度变化时,自制温度计的玻璃瓶内液体的体积也在变化,自制温度计的玻璃管越粗,玻璃管内液柱的高度变化不明显,可以让玻璃管细一些,精度更高些。
(4)[6]观察A和E的结构差异,E中由一定的体积的空气,当产生气压差的变化时,液柱高度会发生变化,所以其中还能作为气压计使用的是E。
(5)①[7]甲温度计的分度值为1℃,根据图示温度计刻度向下增大,所以为负值,可知甲的读数为﹣3℃。
②[8] 用体温计先后测量小明、小红、小华三位同学的体温,中途未经下甩,则只能测量比第一次示数比第一次大的提问,因为示数相同都,所以后面两次的温度测量结果一定小于等于第一次测量结果,所以该温度一定是小明的。
11.10月9日下午,某校物理社团分成几个学习小组上课。如图是某学习小组的同学在课中展示的自制两款自制简易温度计(假设当时的大气压是1个标准大气压)。
(1)如图1所示,甲组同学自制的简易温度计。在玻璃瓶内装满染色的煤油,封住瓶口后插入细吸管。
①如图2、3是小组同学标刻度的过程,a处应标 ℃;b处应该标 ℃,图4是另一组同学成品温度计测量水温的情况,温度计的分度值是 ℃;水温约为 ℃。
②温度计从热水中取出不用,放在室内足够长的时间后,其示数约为 ℃;
(2)如图5所示,乙组同学设计的温度计。A为一塑料瓶,B为吸管,穿过软木塞与A相连,管下端插入水槽C中,使管内外水面有一高度差h,在不同温度下分别测出对应水柱高度h,记录数据如表:
t/℃
17
19
21
23
②
27
h/cm
30.0
24.9
19.7
14.6
9.4
4.2
①此温度计的测温物质是: (选填“A内的空气”或“C内的水”)
②表格中空缺的数据约为 ;
③你认为这款温度计值得进一步改进让它测量更准确的地方是
【答案】 0 100 10 50 22—27之间均可 A内的空气 25 见解析
【详解】(1)①[1][2][3][4]已知在标准大气压下,冰水混合物的温度规定为0℃,沸水的温度规定为100℃,根据图2容器内存放有冰水混合物和图3容器内存放沸水,可以判断出a处煤油液面所处的位置为0℃,b处为100℃。图4中在0℃和100℃之间分成10等份,1份代表10℃,即分度值为10℃。通过观察,图4中的管内煤油液面处于50℃这个位置,得出水温为50℃。
②[5]温度计从热水取出后,放在室内足够长时间,因为热传递,温度计中的液体温度最终与外界的温度保持一致。根据图1中的煤油页面所处的位置,大致在20℃附近。
(2)①[6]此温度是伽利略气体温度计,当外界气温升高的时候,烧瓶内的气体膨胀,由于密闭,所以压强增大,管内的水柱下降,所以液面下降,则表示气温升高了。所以此温度计的测温物质是:A内的空气。
②[7]我们知道:一定质量的气体,在温度升高时体积将会膨胀,气体压强增大,从表中的数据可以看出液面的高度逐渐降低,可见被测量的外界空气温度在不断的升高,根据每降低5.1cm或5.2cm时,温度升高2℃,可以推断出②表格空缺的温度为25℃。
③[8]为了更显著的观察到气体热胀冷缩的变化,让测量出的数据越准确,可以选用更细长的吸管和更大的塑料瓶,这样效果更准确,同时测量范围不变。
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第九章 物态变化 (原卷版)
课时9.1 温度
2022年课程标准
物理素养
1.1.1 能描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。
1.1.2 了解液体温度计的工作原理。会用常见温度计测量温度。 能说出生活环境中常见的温度值,尝试对环境温度问题发表自己的见解。
科学观念:认识水的三种状态,了解温度的概念;
科学思维:知道水从一种状态转化为另一种状态;能说出日常生活和自然环境中常见的温度值;
科学探究:了解液体温度的工作原理,会利用温度及测量液体的温度。
知识点一、温度
1. 温度的概念
表示物体的冷热程度,一般用符号t或T来表示。
特别提醒
凭感觉判断物体温度的高低是不可靠的。物体都有温度,温度有高低之分。
2.摄氏温度的规定、单位及读法
(1)温度计上的符号℃:表示摄氏度
(2)摄氏温标:在日常生活中,温度的量度使用摄氏温标。
(3)摄氏温标的规定:在大气压为1.01×105Pa时,把冰水混合物的温度规定为0摄氏度,把水沸腾的温度规定为100摄氏度;把0摄氏度到100摄氏度之间分成100等份,每一等份成为1摄氏度,记为1℃。
特别提醒
标准大气压下的冰水混合物无论冰多还是冰少温度都为0℃。
3.热力学温标
(1)在国际单位制中,温度的量度使用热力学温标,也称开氏温标或绝对温标。
(2)热力学温度的单位:开尔文,简称开,用符号K表示。
4.摄氏温标和热力学温度的关系
T=t+273.15
特别提醒
摄氏温标由热力学温标导出,摄氏温标的零点等于热力学温标中的273.15K,在体现温度变化时,每1K与每1℃的大小是相同的。一般热力学温度用符号T表示,摄氏温度用符号t表示
有些国家和地区日常生活中使用华氏温标。寒暑表上的°F是华氏温度单位的符号。华氏温度tF与摄氏温度t之间的数量关系时tF=
3.生活中常见的温度、温度的估测
(1)生活中常见的温度
人体正常温度36.5℃
洗澡淋浴适宜水温40℃
人体感受舒适的温度23℃
特别提醒
熟悉生活中常见的温度。
(2) 温度的估测
月球背面的温度约-183℃
南极地区有记录的最低气温-89.2℃
黑龙江漠河有记录的最低气温-53℃
新疆吐鲁番有记录的最高气温52.2℃
太阳表面的温度约6000℃
知识点二、温度计的使用
1. 温度计的工作原理
(1) 温度计的工作原理:液体热胀冷缩
特别提醒
1 实验室和生活中常见的温度计是利用水银、酒精、煤油等液体的热胀冷缩的性质制成的。
2 温度计的玻璃泡很薄的目的:可以使温度计内的液体很快与被测物体的温度相同。
3 温度计玻璃管内径很细目的:可以使物质温度变化较小时,玻璃管内液柱高度发生明显变化。
4 玻璃泡的容积大目的:玻璃泡容积越大,变化相同的温度时,液柱高度变化越明显。
2. 温度计的使用
(1) 测量前:估计被测物体的温度,选择量程和分度值合适的温度计。
(2) 使用时:将温度计的玻璃泡与被测物体充分接触,不要碰到容器底或容器壁。使温度计的玻璃泡在被测物体中保持足够长的时间,待温度计的示数稳定后再读数。
(3) 度数时:温度计的玻璃泡不能离开被测物体,视线应跟温度计垂直且与温度计中的液柱顶端液面相平。
特别提醒
1 被测物体的温度不能超过温度计的量程,若温度过高,则会涨破温度计。若温度过低则测不出温度。
2 使用时温度计的玻璃泡要放在液体中央,不能碰容器低和容器壁。因为容器温度与被测物体温度不同,会使测量值变化。
3.实验室用温度计、体温计、寒暑表的异同
种类
实验室用温度计
体温计
寒暑表
工作原理
液体的热胀冷缩
结构
无缩口
有缩口
无缩口
量程
-20-110℃
35-42℃
-30-50℃
分度值
1℃
0.1℃
1℃
探究1:温度计的使用
1. 常用温度计
(1)实验室温度计(图甲):量程一般为-20℃—110℃,分度值为1℃,所装液体一般为水银或酒精。
(2)体温计(图乙):量程为35℃—42℃,分度值为0.1℃,所装液体为水银。
(3)寒暑表(图丙):量程一般为-30℃—50℃,分度值为1℃,所装液体一般为煤油或酒精。
2. 使用前:
(1)观察它的量程;
(2)认清分度值。
3. 使用时四步骤
(1)放:温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁。
(2)看:视线要与温度计中液柱的上表面相平。
(3)读:温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍侯一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;读数时温度计的玻璃泡继续留在液体中。
(4)记:记录结果必须带单位,用负号表示零下温度。
4.如图所示是四位同学使用温度计测量水的温度的情景,其中温度计的使用方法正确的是( )
A. B. C. D.
5.在抗击新冠肺炎期间,小华同学在家通过网课认真学习,每天坚持测量体温,按时上报,小华所用的体温计如图所示,体温计是利用液体的 的性质来工作的,此温度计的读数是 ℃。
6.小芳和几位同学利用国庆假期尝试自制温度计,用玻璃小药瓶、透明吸管、红墨水等器材制成了图中A、B、C、D四支温度计并标有刻度,其中A、B、C三支温度计的小药瓶中装满红色的水,D的小药瓶是空的,液柱用的也是红色的水。
(1)玻璃小药瓶相当于普通液体温度计构造中的
(2)A、B、C三支温度计最初液面高度相同,测温时其中 温度计的精确度最高;(选填“A”或“B”或“C”)
(3)D的工作原理与其他三支 (相同/不同),当气温升高时,D中液柱ab会向 (左/右)移动
7.小明自制一只温度计,他先把温度计放在冰水混合物中,标记液面的位置为A点;然后把温度计放在沸水中(当天气压为标准大气压),标记液面的位置为B点。用刻度尺测得AB标记间的距离为5厘米。求:
(1)则他标定的温度计每1厘米表示多大温度?
(2)利用该温度计测室内温度时,液柱刚好升到离A点1.1厘米处,则此时室内的温度为多少?
8.一支温度计刻度均匀,但读数不准确,在一个标准大气压下,将它放入沸水中,示数是85℃,放入冰水混合物中,示数是5℃。
(1)将该温度计挂在教室墙上,其示数是29℃,教室的实际气温是多少℃?
(2)摄氏温度与热力学温度的关系为T=(t+273)K,教室的热力学温度是多少K?
探究2:体温计的使用
1. 结构特点:玻璃泡和直玻璃管之间有一段非常细的缩口。
2. 体温计的使用
体温计离开人体后缩口处的水银断开,直玻璃管内的水银不会退回玻璃泡内,这样体温计离开人体后仍然表示人体的温度。但是每次使用之前,将缩口上方的水银甩到玻璃泡中(其他温度计不用甩),消毒后才能进行测量。
9.如果把图中体温计直接夹到一个实际体温是36.5℃的人的腋下,则体温计的示数为 ℃。
10.在日常生活中,我们经常用到一些测量工具。例如:用温度计测物体的温度,常见的液体温度计是根据液体 的原理制成的。如图所示是用来测量人体温度的体温计,该温度计的测量范围是 ℃,此时体温计的示数是 ℃。
11.温度是表示物体冷热程度的物理量,常用温度计是根据的性质制成的。如图所示,体温计的示数是 ℃。体温计离开人体后,直管内的水银 (选填“能”或“不能”)自动退回玻璃泡。一个粗心的护士没有将水银柱甩下,而直接用它去测量体温是38℃的病人的体温,则该温度计的读数是 ℃。
【基础强化】
1.如图所示,该温度计的工作原理是液体的 ,它的量程为 ℃,当前示数为 ℃,读数时温度计的玻璃泡 离开被测物体读数(选填“能”或“不能”)。
2.温度是表示物体 的物理量。温度计上标有符号“℃”,该符号读作 。摄氏温标规定,在标准大气压下, 的温度为100℃。
3.要对有关现象做定量研究,就需要测量。如图甲所示,用刻度尺测量一木块的长度,被测木块的长度是 cm。用同一温度计分别测量某天正午与晚上的气温,两次温度计的示数如图乙所示,则晚上的气温是 ℃。
4.小明自制了一个温度计,在薄壁玻璃瓶里装满带颜色的水,给玻璃瓶配一个橡皮塞,橡皮塞上插进一根玻璃管,使橡皮塞紧紧塞住瓶口(各连接处密封良好),如图所示。实验时,常温条件下将该装置放入温度较高的水中,观察到玻璃管内液面 。(选填“上升”或“下降”)这说明温度计是利用 的原理工作的。
【素养提升】
5.疫情期间,金明用体温计测过孩子的体温为38℃,没甩就直接测量自己的体温,若他的实际体温是36℃,则他测出来的体温是( )
A.37℃ B.36℃ C.39℃ D.38℃
6.小科同学自制了一支温度计,读数不准确。当把它插入标准大气压下的冰水混合物中时读数为5℃;当把它插入标准大气压下的沸水中时读数为25℃。用这支温度计去测一杯水温度时,读数为17℃。则这杯水正确的温度为( )
A.35℃ B.60℃ C.68℃ D.85℃
7.最大测量值都是100℃ 的甲、乙、丙三支水银温度计,分度值都是 1 ℃ , 甲玻璃泡的容积大些,乙、丙相同,甲、乙玻璃管的内径相同,丙粗一些,由此可判断这三支温度计相邻的两条刻度线间的距离( )
A.乙最长,但不能比较甲与丙的长度 B.甲最短,丙最长
C.乙最短,但不能比较甲与丙的长度 D.甲最长,丙最短
8.下面是用温度计测量热水温度的实验步骤,试将这些步骤按正确的顺序排列:( )
a.选取适当的温度计并观察其量程与分度值;
b.把温度计插入热水中,并使玻璃泡全部浸没在水中,但不与器壁接触;
c.读出温度计的示数,并记录在表格中;
d.取出温度计,擦干放好整理仪器;
e.让温度计与被测物体接触一段时间,观察温度计的液柱示数处于稳定状态;
f.估计被测热水的温度。
A.abfecd B.bfeacd C.fabecd D.fbaecd
9.如图所示是生活中常见的两种温度计。下列说法中正确的是( )
A.乙温度计的的量程为:20℃~100℃
B.甲、乙温度计的分度值不相同
C.甲、乙温度计都可以脱离被测物体来读数
D.图甲所示温度为38.5℃,现直接测量另一同学体温,则测量结果仍为38.5°C
【能力培优】
10.小明和几位同学利用国庆假期尝试自制温度计,用玻璃小药瓶、透明吸管、红墨水等器材制成了图(1)中A、B、C、D四支温度计并标有刻度,其中A、B、C三支温度计的小药瓶中装满红色的水,D的小药瓶是空的,液柱用的也是红色的水。
(1)玻璃小药瓶相当于普通液体温度计构造中的 ;使用透明吸管是为了能够明显地观察到测温物质的 (选填“温度”或“体积”)的变化;
(2)D的工作原理与其他三支 (相同/不同),当气温升高时,D中液柱ab的会向 (左/右)移动;
(3)为了提高自制温度计的精确程度,请你提出一条改进措施: 。
(4)观察A和E的结构差异,其中还能作为气压计使用的是 。
(5)练习使用温度计:
①如图2所示,温度计的示数是 ℃。
②用体温计先后测量小明、小红、小华三位同学的体温,中途未经下甩,示数相同都如图3所示,该温度 是小明的(“一定”、“可能”、“一定不”)。
11.10月9日下午,某校物理社团分成几个学习小组上课。如图是某学习小组的同学在课中展示的自制两款自制简易温度计(假设当时的大气压是1个标准大气压)。
(1)如图1所示,甲组同学自制的简易温度计。在玻璃瓶内装满染色的煤油,封住瓶口后插入细吸管。
①如图2、3是小组同学标刻度的过程,a处应标 ℃;b处应该标 ℃,图4是另一组同学成品温度计测量水温的情况,温度计的分度值是 ℃;水温约为 ℃。
②温度计从热水中取出不用,放在室内足够长的时间后,其示数约为 ℃;
(2)如图5所示,乙组同学设计的温度计。A为一塑料瓶,B为吸管,穿过软木塞与A相连,管下端插入水槽C中,使管内外水面有一高度差h,在不同温度下分别测出对应水柱高度h,记录数据如表:
t/℃
17
19
21
23
②
27
h/cm
30.0
24.9
19.7
14.6
9.4
4.2
①此温度计的测温物质是: (选填“A内的空气”或“C内的水”)
②表格中空缺的数据约为 ;
③你认为这款温度计值得进一步改进让它测量更准确的地方是
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