内容正文:
第十三章 《温度与物态变化》第1节 《测量:温度》导学案
【素养目标导航】
素养维度
目标要求
物理观念
知道温度的概念及常用单位和国际单位制中的单位,了解温度计的种类及液体温度计的原理,知道液体温度计的使用规则。
科学思维
知道摄氏温度、热力学温度的规定,了解生活环境中常见的温度值。
科学探究
能完成“用常见温度计测量温度”,会使用体温计测量人体温度,能自制简易温度计。
科学态度与责任
能用物理知识解释生活中有关的热现象,了解形式多样的测量温度的工具。
重点:液体温度计的使用规则。
难点:用常见温度计测量温度。
【课前预习】
知识点1 温度
1、定义:表示物体的冷热程度,一般用字母 t 表示。越热的物体温度越高;越冷的物体则温度越低。
2、单位:摄氏温度(℃)
在标准大气压下,把冰水混合物的温度规定为0℃,把沸水的温度规定为 100℃,0℃和 100 ℃之间分成 100等份,每一等份为摄氏温度的一个单位,叫1℃。
3、理解
(1)任何物体都有一定的温度,不能说0℃的物体没有温度。
(2)比0℃高的温度值直接读,如“20℃”,读作“20 摄氏度”;比0℃低的温度值在数字前加“-”,读作“负”或“零下”,如“-20℃读作“负20摄氏度”或“零下20摄氏度”。
知识点2 温度计
1、原理:液体的热胀冷缩。
2、种类
(1)根据测温物质分为酒精温度计、煤油温度计、水银温度计等。
(2)根据用途分为实验室用温度计、体温计、寒暑表等。
甲 实验用温度计
乙 体温计
丙 寒暑表
3、温度计的使用
(1)使用前:观察温度计测量的范围和分度值,并估测待测液体的温度不能超过温度计的量程。否则温度计可能会损坏,或者测不出温度。
(2)测量时:要将温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器壁和容器底,温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍微等一会儿,待温度计的示数稳定后再读数。
(3)读数时:视线要与温度计中液柱的液面相平。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。【记忆口诀】“俯大仰小”。
俯视
仰视
平视
知识点3 体温计
1、用途:体温计用于测量人体的温度。
2、量程:常用体温计的量程为35~42℃,分度值为 0.1℃。
3、特殊构造:体温计的玻璃泡和直玻璃管之间的管很细,水银不会自动流回玻璃泡内,这样当体温计离开人体时,它表示的仍然是人体的温度。所以,读数时,可以把它从人体上取下来;每次使用前,都要将水银甩下去。【注意】不甩:只升不降,高准低不准。如图,体温计的读数为37.8℃。
可以离开人体读数
知识点4 用温度计测量水的温度
下面是小明使用普通温度计测量温水温度的操作步骤:
a.观察温度计的测量范围,选取合适的温度计; b.用手试一下温水,估计水的温度;
c.观察温度计的读数; d.使温度计的玻璃泡与温水充分接触一段时间; e.取出温度计。
则上述实验步骤,正确的顺序是 。
【课堂探究】
一.温度
观察与思考:同学们,一年有四个季节,每个季节给人的冷热感觉都不同,我们来说说春夏秋冬四季的感觉。
热
冷
温
凉
春暖花开
夏日炎炎
秋高气爽
冬日严寒
炽热的铁水
凉凉的冰雪
你有什么发现呢?
【探究总结】
一:温度
1.为准确表示物体的冷热程度,人们引入温度这一物理量,一般用字母 t 表示。温度表示物体的冷热程度,越热的物体温度越高;越冷的物体则温度越低。
2.单位:摄氏度(℃)是人们常用的温度单位。
3.规定:将1个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℃,如图所示。
4. 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”。
5.常考温度的估测
人的正常体温
约37℃
我国冬天的最低气温
约-53℃
人体感觉舒适的环境温度
约23℃
洗澡水的最佳温度
约40℃
冰箱冷藏室的温度
约4℃
冰箱冷冻室温度
约-18℃
为节能环保,国务院规定机关、商场等场所夏季室内空调温度设置不得低于26摄氏度。
6.【拓展一步】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。
【易混易错点】
1.温度只有“高低”之分,没有“有无”之别。任何物体都具有一定的温度。
2.在标准大气压下,把冰水混合物的温度规定为0℃。无论是水多还是冰多,其温度都是0℃。
二.测量温度的工具——温度计
【观察与体验】:将左、右手分别放进冷、热水中,一分钟后再将双手同时放进温水中。
问题:此时你的双手对同一杯温水的冷热感觉相同吗?
结论:大量事实表明,人们对冷热的感觉是不可靠的!
思考:当人感冒后的体温超过多少摄氏度时,会被认定为发高烧?这个温度通过什么工具测量出来的?
结论:要想对物体的温度做出准确的判断必须进行测量,测量物体的温度就要用到温度计。
【观察与体验】:观察温度计
观察下图所示的液体温度计,看看它的构造和刻度。
(1)你知道这支温度计上的符号℃是什么意思吗? 表示温度的单位,摄氏度。
(2)这支温度计可测量的最高温度和最低温度分别是多少?最高温度:100℃,最低温度:-20℃。
(3)它的分度值及量程各是多少?分度值:1℃。量程:-20~110℃。
(4)液体温度计的原理是什么?液体的热胀冷缩。
【探究总结】
二. 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的热胀冷缩的原理制成的。
2.种类:
①根据测温物质:酒精温度计、煤油温度计、汞温度计等。
②根据用途:实验室用温度计(图甲)、体温计(图乙)、寒暑表(图丙)。
甲 实验用温度计
乙 体温计
丙 寒暑表
3.构造:玻璃外壳(有刻度)、玻璃泡(内有液体)。
4.构造特点
①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。
④不同温度计的测温物质不同。
5.常用的温度计
实验用温度计
体温计
寒暑表
电子体温计
红外线体温计
6.其他温度计
温度计的种类很多,利用物质的某些性质可制成各种不同的温度计。这些温度计的准确度高,测量范围大、多用于精密测量。辐射温度计
数字体温计
光测高温计
红外体温计
红外体温计
利用红外辐射来测量物体温度
(1)光测高温计:利用炽热物体发出的光测量温度。
(2)辐射温度计:利用热辐射来测量高温物体温度。
(3)数字体温计:可以把测量的温度显示出来。
(4)红外体温计:利用红外辐射来测量物体温度。
7.体温计
(1)用途:测量人体温度。
(2)量程与分度值:量程是35℃~42℃,分度值0.1℃。
(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。
(4)特点:有缩口;脱离身体读数;测温前要轻轻的甩一甩。
可以离开人体读数
【迷你实验室 自制温度计】
1. 在小瓶里装满带颜色的水,给小瓶配一个橡皮塞,橡皮塞上插进一根玻璃管,使橡皮塞塞住瓶口。
2. 将小瓶分别放入热水和冷水中,观察细管中水柱液面位置的变化。
【问题思考】⑴ 通过实验,你观察到了什么现象?
⑵ 自制温度计是根据什么原理来测量温度的?
⑶ 提高温度计灵敏度的方法?
【方法技巧】①玻璃管越细越好;②玻璃瓶容量尽量大;③选择膨胀系数大的液体(煤油>酒精>水>水银)。
冷水
热水
8.温度计的使用
(1)温度计的使用规则
①使用前要观察温度计的量程,估计被测物体的温度是否在量程内。
②测量时温度计的玻璃泡应被包围在被测物体内。
③测量液体温度时,温度计的玻璃泡应浸没在液体中,但不能接触容器壁和容器底。
④待温度计内液柱的液面稳定时再读数;读数时玻璃泡要继续留在被测物体中,不要取出读数(体温计除外);并且视线要与温度计中液柱的液面相平,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。
【方法总结】温度计的使用—“五会”:
1.会选—估测温度,选择合适的温度计。
2.会看—观察温度计的量程和分度值。
3.会放—将温度计的玻璃泡与被测物体充分接触。
4.会读—当温度计的示数稳定后再读数读数时,温度计仍须与被测物体接触。视线要与温度计中液柱上表面相平。
5.会记—测量结果由数值和单位组成。
【方法技巧】温度计和体温计的读数问题
1.当图中没有标明零刻度时,则温度计示数由下往上越来越大,为“零上”,反之为“零下”。
2.体温计示数只能根据实际体温往上升,只有在甩动情况下才会降。读数时,眼睛通过一条棱看过去,圆弧形的棱相当于一个放大镜,可以观察到放大了的较粗的水银柱,便于观察和读数。
三.用温度计测量水的温度
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
小结:三种温度计的比较
项目
实验室用温度计
体温计
寒暑表
构造
都是由玻璃外壳、毛细管、玻璃泡、液体、刻度等组成
相同点
原理
液体的热胀冷缩
单位
摄氏度(℃)
测量范围
-20~110 ℃
35~42 ℃
-30~50 ℃
不同点
分度值
1 ℃
0.1 ℃
1 ℃
用途
实验用
测体温
测气温
构造
无缩口
有缩口
无缩口
玻璃泡内的液体
煤油
水银
酒精
【科学书屋】形式多样的测量温度的工具
耳测电子温度计
贴条温度计
口腔电子温度计
【课堂小结】
【当堂达标】
1.下列关于生活中一些常见温度的说法,你认为最符合实际的是( )
A.火柴燃烧时火焰的温度是37℃ B.人体感觉温暖而又舒适的房间温度大约是25℃
C.人的正常体温是47℃ D.我国历史上的最低气温是0℃
2.在进行实践活动展示时,两位同学都带来了自制的温度计,自制温度计是根据液体 的规律制成的;如图所示,你认为 (选填“甲”或“乙”) 温度计对温度的反应更灵敏。
3.下列四幅图是用温度计测量水的温度的和读数的操作,其中正确的是( )
A. B. C. D.
4.实验室常用的液体温度计是利用测温液体的 工作的,观察其分度值是 ,此时温度计示数为 。
5.(2024·江苏连云港)用温度计测量液体的温度,下面四幅图中,操作正确的是( )
A. B. C. D.
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