第一节 测量：温度（教学课件）物理沪科版2024九年级全一册

义务教育教科书 第十三章  温度与物态变化 第一节 测量：温度 上海科学技术出版社 致老师、同学 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，约22MB. ppt共有51张、1段视频，可根据需要选择点播. 视频 资源 视频讲解—《温度计的使用》 免责 声明 视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。 ppt版权归本工作室，如涉及侵权问题，将追究责任。 生活中，我们常有冷和热的感觉。例如，喝凉水感觉冷，吃冰棍也感觉冷，但它们冷的程度不同；热水热，火也热，但它们热的程度不同。这说明仅仅用“冷”或“热”已无法准确描述冷或热的程度了。 如何准确表示物体的冷热程度?本节我们将学习温度及其测量方法。 导入新课 喝凉水与吃冰棍 学习目标 能完成“用常见温计测量温度”的实验，能自己写出实验目的、实验器材、实验原理、实验步骤等，能按要求完成实验报告； 了解液体温度计的工作原理，能说出生活环境中常见的温度值。 目录导航 1. 温度与温度计 2. 实验：用常见温度计测量温度 3. 课堂总结 4. 作业 5. 综合提升训练 一、温度与温度计 第一节 测量：温度 做一做：如图所示，3个杯子分别盛有冷水、温水和热水。若你先将左、右手分别放进冷、热水中，过会儿再将双手同时放进温水中，此时你的双手对同一杯温水的冷热感觉则是不同的。 一、温度与温度计 想一想：人们有时凭感觉判断物体的冷热，这种感觉真的可靠吗？ 1. 温度概念 是准确表示物体的冷热程度的物理量，温度用字母 t 来表示。越热的物体温度越高；越冷的物体则温度越低。 一、温度与温度计 2. 温度单位 温度的常用单位是摄氏度，符号℃。摄氏温度的规定：将1标准大气压下纯净的冰水混合物的温度定为0℃；水沸腾时的温度定为100℃。 把 0～100 ℃之间划分为 100 等份，每一等份就是1℃。 3. 温度单位的读法 比0℃高的温度值直接读，如“37℃”读作“37摄氏度”；比0℃低的温度值在数字前加“-”号，读作“负”或“零下”，如“-20℃”读作“负20摄氏度”或“零下20摄氏度”。 固液共存的氧 -218℃ 人体 37℃ 冰水混合物 0℃ 沸水 100℃ 酒精灯外层火焰 800-900℃ 通电的灯丝 2500℃ 太阳表面 6000℃ 一、温度与温度计 4. 自然界中一些物体的温度值 一、温度与温度计 5. 热力学温度 用热力学温标表示的温度叫热力学温度。热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号T表示，它的单位是开尔文，简称开，符号为K。 热力学温度（T）与摄氏温度（t）之间的换算关系为： T=t+273.15 K 例如，人体正常体温为37℃，若用热力学温标表示，则人体正常体温为 T=37+273.15 K=310.15K。 研究表明，无论人类如何改进低温技术，绝对零度（0K）都是达不到的。 拓展一步 6. 液体温度计 （1）原理：实验室和家庭中常用的液体温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的。当温度升高或降低时，温度计中的液体便膨胀或收缩，从温度计中液柱长度的变化便可知温度的变化了。 （2）种类 ①根据测温物质分：酒精温度计、煤油温度计、汞温度计等。 ②根据用途分：实验室用温度计（图甲）、体温计（图乙）、寒暑表（图丙）。 煤油温度计 体温计 寒暑表 一、温度与温度计 （3）构造：玻璃外壳（有刻度）、玻璃泡（内有液体）。 （4）构造特点 ①液体温度计玻璃泡的玻璃壁很薄，这是为了使测温物质的温度能很快与被测物的温度相同。 ②液体温度计玻璃管的内径很细，这是为了当被测物质温度有少许变化时，玻璃管中液柱就会发生显著的变化。 ③液体温度计的玻璃泡容积越大，玻璃管的内径越细，相同温度变化引起的液柱长度变化就越大，温度计的测量结果就越准确。 毛细管 玻璃泡 玻璃外壳 刻度 单位：℃ 液柱 一、温度与温度计 （1）用途：测量人体温度。 （2）量程与分度值：量程是35ºC~42ºC，分度值0.1ºC。 （3）特殊结构：如图所示，在体温计的玻璃泡和玻璃管之间有一段很细的弯管——缩口。 测体温时，玻璃泡内的水银随着温度的升高发生膨胀，通过细弯管挤到直管；当体温计离开人体读数时，水银变冷收缩，细弯管内的水银断开，直管内的水银不能自动退回 到玻璃泡内，所以它显示的仍是人体的 温度。 可以离开人体读数 一、温度与温度计 7. 体温计 一、温度与温度计 【制作】在小瓶里装满带颜色的水。给小瓶配一个橡皮塞，橡皮塞上插进一根透明的细管，使橡皮塞塞住瓶口。将小瓶放入热水中，观察细管中水柱的高度变化，然后把小瓶放入冷水中，观察细管中水柱的高度变化。 想想看，为什么水柱的高度会发生变化?水柱的高度与此简易温度计测量的温度有何关系?要想测出具体的温度值，需要怎么做? 自制简易温度计 一、温度与温度计 【分析】自制的简易温度计是根据液体的热胀冷缩原理测量温度的。将小瓶放入热水中，瓶内水发生热膨胀，所以细玻璃管的液面会升高；反之，将小瓶放入冷水中，瓶内水受冷收缩，所以细玻璃管的液面会下降。要想测出具体的温度值，需要采用更细的玻璃管(或采用容积更大的瓶子，或采用容易膨胀的液体)。 一、温度与温度计 实际温度计 实际温度计的由来： 玻璃瓶缩小为玻璃泡，用热胀冷缩更明显的水银、煤油、酒精等液体。 自制温度计 温度计模型 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 加刻度 内径更细 【例题1】以下是在西安的小明估计的常见温度值，其中合理的是（　　） A．寒假中，室外一天内的平均气温约为-30℃ B．洗澡淋浴的适宜温度约为80℃ C．冰镇可乐的温度约为30℃ D．健康成年人的体温约为36.5℃ D 一、温度与温度计 【解析】 A．西安冬季室外平均气温在-10℃左右，不可能达到-30℃，故A不符题意； B．洗澡淋浴的适宜温度在40℃左右，故B不符合题意； C．冰镇可乐的温度约为0℃，故C不符合题意； D．健康成年人的体温在 左右，故D符合题意。故选D. 【例题2】两只内径不同、玻璃泡内水银量相等的合格温度计，同时插入一杯热水中，经过一段时间后，会看到（ ） A．两只温度计水银柱上升的高度相同，示数相同 B．内径细温度计水银柱上升得较高，示数较大 C．内径粗的温度计水银柱上升得较高，示数较大 D．内径粗的温度计水银柱上升得较低，两只温度计的示数相同 D 一、温度与温度计 【解析】 两只不同的温度计测量同一杯热水，则温度计的示数相同；两只温度计的玻璃泡内水银量相等，则水银的膨胀系数相同，则内径粗大的水银升高较低，内径较细小的水银升高较高，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 二、实验：用常见温度计测量温度 第一节 测量：温度 1. 液体温度计的使用 二、实验：用常见温度计测量温度 0刻度线 分度值：1℃ （1）使用温度计前，首先要看清它的零刻度线、量程、分度值。 ①量程：所能测量的最低温度和最高温度的温度范围。 ②分度值：一个最小格代表的值。 量程：-20 ℃～100℃ + - 如果所测的温度过高，超出了温度计所能测量的最高温度，会出现什么后果?如果所测的温度过低，低于温度计所能测量的最低温度，会出现什么后果? 所以使用前应选择量程合适的温度计。 将测不出温度 温度计里的液体可能将温度计胀破 二、实验：用常见温度计测量温度 ①玻璃泡碰 到容器底部 ③玻璃泡未 全浸入液体中 ②玻璃泡碰 到容器侧壁 ④正确 二、实验：用常见温度计测量温度 （2）温度计的使用规则 ①使用前要观察温度计的量程和分度值，被测物体的温度不能超过温度计的量程。 ②测量液体温度时，温度计的玻璃泡应浸没在液体中，不能接触容器壁或容器的底部，浸入液体后还需待温度计内液柱的液面稳定时再读数，不能将温度计从液体中拿出来读数（思考这是为什么）。 ④读数时视线要与温度计内液柱的液面相平。如果仰视读数，会造成读数偏小，如果俯视读数，会造成读数偏大。 甲和丙的错误是：读数时视线没有和液面相平。甲的读数，测量结果会偏大；丙的读数，测量结果会偏小。乙正确。 甲 丙 乙 二、实验：用常见温度计测量温度 二、实验：用常见温度计测量温度 视频讲解——《温度计的使用》 2. 测量 将液体温度计依次放入冷水、温水、热水中，分别测量并记录三杯水的温度。注意，在测量水温时，要遵循我们刚学过的测量液体温度的方法。 与同学交流，看看大家测量的温度有何异同。 估测温度（℃） 测量温度（℃） 冷水 温水 热水 二、实验：用常见温度计测量温度 完成实验报告 请你写出实验目的、实验器材、实验原理与设计（液体温度计的工作原理）、实验步骤，完成测量。 实验结论：写出你测得的冷水、温水和热水的温度。 交流讨论：使用液体温度计进行测量时，哪些因素会影响测量的准确性? 二、实验：用常见温度计测量温度 A B C D 【例题3】下列温度计的使用方法正确的是（　　） A． 用实验用温度计测量酒精火焰温度 B． 测量液体温度 C． 用寒暑表测量沸水的温度 D． 读数 D 二、实验：用常见温度计测量温度 【解析】 A．酒精火焰的温度超出温度计测量范围，故A错误； B．测量液体温度时温度计的玻璃泡不能接触杯底或杯壁，故B错误； C．沸水的温度超出寒暑表测量范围，故C错误； D．温度计读数时，视线应正对刻度线，故D正确。故选D。 【例题4】如图所示的体温计是根据液体____________的性质制成的，测量范围为__________ ，最小分度值为______ ，它______（选填“能”或“不能”）离开人体读数，现在的示数为______ 。 37.8℃ 热胀冷缩 35~42℃ 0.1℃ 能 二、实验：用常见温度计测量温度 【解析】 体温计是液体温度计，是根据液体的热胀冷缩的性质制成的。 体温计的分度值为0.1℃，测量范围为35~42℃。 体温计有缩口，能离开人体进行读数。 体温计的分度值为0.1℃，其读数为37.8℃。 1. 固体温度计：图是两种固体温度计，前者是根据物体导电性与温度的关系制成的数字式体温计，后者则是用双金属片制成的双金属温度计。它们都是根据固体的某种特性与温度的关系制成的。 2. 红外测温枪 红外测温枪通过传感器接收人体发出的红外线来测量体温，测量时间短，且不需要接触人体。 数字式体温计 双金属温度计 用测温枪测量体温 形式多样的测量温度的工具 第一节 测量：温度 三、课堂总结 课堂总结（1） 温度计 体温计 ①温度：表示物体的冷热程度，用字母 t 来表示。 ②常用单位：摄氏度℃。摄氏度的规定：把1标准大气压下冰水混合物的温度定为0℃；沸水的温度定为100℃。 ①工作原理：根据液体热胀冷缩的规律制成. ②主要结构：玻璃外壳有刻度、毛细管、玻璃泡有液体. ③种类：实验用温度计、体温计、寒暑表等. ①使用前：观察量程、分度值、零刻度； ②使用时：玻璃泡不能碰到容器底或容器壁；玻璃泡应被包围在被测物体内，要等示数稳定后再读数； 读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线要与液柱上表面相平. ①测量范围：35ºC~42ºC ，分度值是0.1ºC. ②构造：玻璃泡上部有一段很细且弯曲的缩口. ③使用：可以离开人体读数，使用前要把水银甩回玻璃泡. 温度计 使用 温度 测量：温度 课堂总结（2） 三种温度计的异同 实验室用温度计 体温计 寒暑表 量程 -20~110℃ 35~42℃ -30～50℃ 分度值 1℃ 0.1℃ 1℃ 测温物质 煤油或酒精 水银 煤油或酒精 构造 内径均匀 有缩口 内径均匀 使用 不能离开待测液 体读数，不需甩 可以离开人体读数，使用前要甩几下 放在被测环境中 读数，不需甩 第一节 测量：温度 四、作业 作业 1. 请完成“用常见温度计测量温度”的实验报告（在实验报告中通常应包含实验目的、实验器材、实验原理与设计、实验步骤、实验结论和交流讨论等内容）。 见下页。 作业 实验目的：用常见温度计测量水的温度 实验器材：温度计、三杯冷水、温水、热水 实验原理与设计：常用液体温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的。 实验步骤：将液体温度计依次放入冷水、温水、热水中，分别测量并记录三杯水的温度。 实验结论：见表格。 交流讨论：使用液体温度计 进行测量时，哪些因素会影响 测量的准确性? 例如，液体温度计的刻度不准确，读数时的视线没有与温度计中液柱的液面相平，温度计的玻璃泡在水中的位置等……。 估测温度（℃） 测量温度（℃） 冷水 温水 热水 2. 以下温度中，最接近 25℃的是（   ） A．冰水混合物的温度 B．健康成年人的体温 C．让人感觉温暖而舒适的室内温度 D．1 个标准大气压下，水沸腾时的温度 C 作业 【解析】 1个标准大气压下，纯净的冰水混合物的温度为0℃；健康成年人的体温约为37 ℃；让人感觉温暖而舒适的室内温度约为25℃；1个标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃。 3. -20℃应读作_______________或___________。 零下 20 摄氏度 负摄氏 20 度 作业 【解析】 “-20℃”中数字前的“-”可读作“负”，也可读作“零下”，“℃”是摄氏温度的单位，读作“摄氏度”，不能分开读。因此 -20℃的正确读法是零下20摄氏度或负20摄氏度。 4．在用酒精灯给水加热过程中，若用温度计测水的温度时，温度计的玻璃泡接触容器底，则测量值比实际值_____，其原因是____________。 高 作业 【解析】 在给水加热的过程中，杯底的温度高于杯内水的温度，若温度计的玻璃泡接触容器底，测量值会高于真实值。 杯底的温度高于杯内水的温度 5．如图所示，体温计的测量范围是___________，它的示数为_______℃。若用这支未甩过的体温计依次去测量温度为37℃和39℃的两个人的体温，则测量结果分别为_______℃和_____℃。同学们可先找一支体温计试一试，然后回答问题。 35℃～42℃ 作业 【解析】 体温计上最小示数和最大示数分别为35℃和42℃，所以其量程为35℃～42℃，温度计的示数是38.5℃。没有甩的体温计的读数是38.5℃，若体温高于38.5℃，体温计中的水银会上升，测量是准确的；若体温低于38.5℃，体温计中的水银不会下降，依然显示的是38.5℃，所以体温是37℃的人测量的结果是38.5℃，体温是39℃的人测量的结果是39℃。 38.5 38.5 39 6．如图所示，用液体温度计测量温度的四种操作中哪个是正确的?请说明理由。 作业 【解析】 图（a）酒精火焰的温度超出温度计测量范围，操作错误； 图（b）温度计离开液体读数，操作错误； 图（c）温度计的玻璃泡碰到了容器壁与容器底，错误酒精火焰的温度超出温度计测量范围，操作错误； 图（d）正确。温度计的玻璃泡浸没在液体中，视线与温度计中的液面相平。 7. 一天中的气温在不断变化，人们根据气温高低来增减衣物。请使用温度计测量一天中几个时刻的温度，看看一天中的气温是如何变化的。 作业 【解析】 一天中气温的变化规律大致是从低到高再降低。具体来说： ‌早晨气温较低‌：这是因为大地经过一夜的降温，日出前后温度达到最低。 ‌气温逐渐升高‌：随着太阳的升高，气温也逐渐升高，中午前后是一天中气温最高的时候，这个最高点通常出现在下午2点左右（即14时前后）。 ‌气温降低‌：然后太阳西沉，气温慢慢下降，直到次日日出前后达到新的最低点。 这个规律是普遍存在的，当然也会受到一些特殊因素的影响，比如天气状况、地理位置等。 1. 我们如何知道高空中飞机外面的温度？ 答：飞机机身装有测量高空温度的探头，可将测量的温度值显示在驾驶舱的显示屏上。 2. 示例：天气预报的温度是怎样测出来的? 答：天气预报的温度是根据“风云一号”气象卫星发回的云图和各地气象站测得的温度、气压、风向、风速等数据绘出的气象图，在经有关资料、经验判断后得出的。 作业 第一节 测量：温度 五、综合提升训练 【解析】 A.两者温度都是0℃，所以冷热程度相同，错误； B. 体温计的最大刻度只有42℃，所以不能用来测开水的温度，错误； C. 寒暑表的用途是测量气温，正确； D. 体温计的最小刻度只有35℃，所以不能测出35℃以下的温度．错误． 综合提升训练 1. 下列说法正确的是（ ） A．0℃的冰比0℃的水冷 B．可以用体温计测开水的温度 C．寒暑表是用来测气温的 D．用体温计也可以测出35℃以下的温度 C 故选C. 【解析】 如图，两只手分别放入热水和冷水中，一会拿出时，左手的温度较高，右手的温度较低，都放到温水中时，左手温度高于温水温度，感觉温水温度较低，右手温度低于温水温度，感觉温水温度较高，更热一些，故ACD不符合题意，B符合题意。 综合提升训练 2. 如图所示，把两只手分别放入热水和冷水中，过一会，再把双手同时放入温水中。关于两只手对“温水”的感觉，下列说法正确的是（　　） A．左手感觉温水更热 B．右手感觉温水更热 C．两只手感觉相同 D．无法确定 B 故选B. 【解析】 A. 两者温度都是0℃，所以冷热程度相同，错误； B. 体温计的最大刻度只有42℃，所以不能用来测开水的温度，错误； C. 寒暑表的用途是测量气温，正确； D. 体温计的最小刻度只有35℃，所以不能测出35℃以下的温度，错误． 综合提升训练 3. 下列说法正确的是（ ） A．0℃的冰比0℃的水冷 B．可以用体温计测开水的温度 C．寒暑表是用来测气温的 D．用体温计也可以测出35℃以下的温度 C 故选C. 【解析】 使用温度计测液体温度时，玻璃泡要全部浸入被测液体中，不能接触容器底和侧壁，读数时视线与液柱的上表面相平。 A．温度计玻璃泡未全部浸入被测液体中，操作错误，故A错误； B．温度计玻璃泡全部浸入被测液体中，视线与液柱的上表面相平，操作正确； C．读数时视线与液柱的上表面不相平，操作错误，故C错误； D．温度计玻璃泡触及容器底，操作错误，故D错误。 综合提升训练 4. 如图所示是用温度计测量水温的实验操作，其中正确的是（ ） B 故选B. A B C D 【解析】 体温计的水银只能自动上升，不能自动下降。连续测甲、乙、丙三人的体温，中途没有将水银甩回玻璃泡内，则甲的体温一定是38.5℃，而乙、丙的体温可能为38.5℃，也可能低于38.5℃，但是不可能高于38.5℃，则三人中只有甲的体温一定是38.5℃，乙丙不一定是38.5℃，故B正确，ACD错误。 综合提升训练 5. 一位年轻的护士在忙碌中用同一支体温计连续测了甲、乙、丙三人的体温，中途没有将水银甩回玻璃泡内，结果三人的体温都是38.5℃，有关三真实体温下列说法正确的是（　　） A．三个人体温都是38.5℃ B．甲的体温一定是38.5℃ C．乙、丙两人的体温都低于38.5℃ D．三个人中有至少两人体温是38.5℃ B 故选B. 【解析】 四只温度计的分度值都为1℃。2时时，液柱最高处在0℃以下，说明温度低于0℃，为-2℃；8时时，液柱最高处在0℃以下，说明温度低于0℃，为-1℃；14时时，液柱最高处在0℃以上，说明温度高于0℃，为5℃；20时时，液柱最高处在0℃以上，说明温度高于0℃，为4℃。该地日平均气温为 (-2℃)+(-1℃)+5℃+4℃)/4= 1.5℃ 综合提升训练 6. 气象学里的日平均温度，是一天当中的2时、8时、14时、20时这四个时刻气温的平均值。如果绵阳某日这四个时刻的气温如图所示，则这天的日平均气温是________℃。 1.5 【解析】 此时某同学的体温为37.8℃，因此应该在备用考场考试。体温计是根据液体的热胀冷缩原理工作的，常用液体是水银。根据体温计的特点，没有甩直接用来测量人的体温，体温计中的水银只会上升、不会下降；若体温低于37.8℃，依然显示的是37.8℃，刚测量完体温是37.8℃的人之后，直接去测量实际体温是39℃的这位同学的体温，结果是39℃。 7. 如图所示是测量某同学体测时体温计情况，则他应在______ （选填“常规”或“备用”）考场考试；该体温计是根据液体的_________原理来测量体温的，若某人的实际体温是39℃，用该体温计直接去测量，示数为______ ℃。 39 备用 热胀冷缩 综合提升训练 8. 在国际单位制中，温度的量度是用热力学温标。它的单位是开尔文，符号是“K”。热力学温度用符号T表示。热力学温标规定，冰水混合物的温度是273K，一个标准大气压下沸水的温度是373K。将273~373K这个温度区间等分为100等份，每一等份表示1K。 （1）请推导热力学温度（T）和摄氏温度（t）的数量关系式； （2）0K是热力学温度中的绝对零度，该温度为多少摄氏度？ 综合提升训练 -273℃ T＝t+273 【解析】 （1）冰水混合物的温度是273K，一个标准大气压下沸水的温度是373K，故热力学温度T和摄氏温度t的数量关系是 T=t+273 （2）0K是热力学温度中的绝对零度，由T=t+273=0K 得 t=-273 ℃ Lavf59.27.100 $$