专项4 温度的测量2-七年级科学上册重点培优专项训练（新教材浙教版）

**基本信息** 以项目化学习为主线，系统整合温度计发展历程与自制实践，突出科学探究与原理应用的结合。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |伽利略温度计与温度计的发展|4题|气体热胀冷缩原理应用、发展历程分析|从伽利略温度计到现代温度计，构建“现象-原理-改进”的历史逻辑链| |自制温度计|15题|液体/固体热胀冷缩应用、刻度标定（0℃/100℃标定）、误差计算（如40℃测量误差分析）、精确度提升（细管选择、容积优化）|从原理理解到器材选择、制作、标定、评价，形成“理论-实践-迭代”的探究逻辑链|

七年级科学上册重点培优专项训练 专项四 温度的测量2 目录 类型1 伽利略温度计与温度计的发展 类型2 自制温度计 ★类型1 伽利略温度计与温度计的发展 1．（温州期中）如图所示为伽利略温度计（烧瓶内有空气，细管中有液体），下列说法正确的是（　　） A．若气温升高，液体膨胀，液体上升 B．若气温升高，气体膨胀，液体上升 C．若气温下降，气体缩小，液体下降 D．A和B两点的值，B点的温度值要大点 2．（萧山区期中）七（1）班同学开展“温度计的前世今生”的项目化学习，整理出温度计的发展时间轴如图所示。 （1）图甲所示伽利略温度计是利用气体的热胀冷缩原理制成的，当外界温度升高时，水柱将________（填“升高”或“下降”）； （2）分析酒精和水的不同特点，请推测裴迪南用酒精代替水作为测温物质原因是酒精的热胀冷缩比水更加________（填“明显”或“不明显”）； （3）图乙为“自制简易彩球温度计”，当温度降低到小球所标注的温度刻度时，该小球会浮起。如果只有“24℃”的小球浮起时，此时的气温范围为__________； （4）通过以上温度计的发展历程，分析下列观点正确的是________（填字母编号）。 A．发明是科学家们的事，与我们无关 B．新产品的发明往往需要以科学原理为基础 C．新型温度计总是比旧型温度计更精确 D．没有先进的测量工具将无法开展科学研究 3．（临平区期中）以下为某校学生进行“温度计发展史”的项目化学习的部分片段，通过查阅资料整理了温度计发展史（如图一所示）。请完成下列问题： （1）图一中三种温度计都是利用了物质的________________性质制成的。 （2）在相同的受热条件下，将两个形状、厚度相同的铜片和铁片焊在一起就可制成如图一中的固体温度计。已知铜的膨胀程度比铁大，当温度降低时，指针会偏向________（填“A”或“B”）侧。 （3）图二是小科同学利用细管、小玻璃瓶、红墨水等制作的一支温度计，下面是他制作和自评的过程。 Ⅰ.组装。 Ⅱ.标定刻度。 A.标注60℃将自制温度计测温部分置于60℃热水中，待液柱稳定后，在该位置标注60℃。 B.标注0℃：____________________________________________________________________________ ___________________________________________________________。 C.量出0℃和60℃刻度线的距离为3.00cm，在0℃和60℃刻度线之间60等分，标定剩余刻度。 Ⅲ.自评：小科将自制的温度计放入40℃水中，测出细管内液面到0℃刻度线距离为1.98cm。并通过计算对照评价量表对自制温度计进行评价： 评价等级 优秀 良好 待改进 温度计准确性 误差在土0.5℃以内 误差在土1℃以内 误差在±1℃以上 请补充完成小科的制作和自评过程。 ①请填写标定0℃刻度的具体操作：________________________________________________________ ________________________________________________。 ②该自制温度计的评价等级是________，判断依据是什么（写出计算过程）。 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 4．（宁波期末）在课堂上了解伽利略温度计后，有同学产生了疑问：我国古代是如何指示温度的呢？是否存在类似温度计的发明或设计？同学们围绕这个问题查阅了相关资料。 资料一：春秋战国时期，《吕氏春秋》记载“见瓶水之冰，而知天下之寒”，这种被称为“冰瓶”的器具，通过观察水是否结冰或冰是否熔化，推测气温的降低与回升，是先秦时期我国古人感知温度变化的工具。 资料二：到了魏晋南北朝时期，出现了“照子”。古人在烧制陶瓷时，会用泥胚制成的“照子”来判别窑火温度和试验釉色，但其测温依赖窑工经验，无法定量、精确检测。 资料三：最早把温度计相关知识引进我国的是在清康熙年间，传教士南怀仁在《灵台仪象图》中绘制其制作的温度计（图甲），其内部为U形玻璃管结构（图乙），左侧连通玻璃球，右侧开口，管内注入水或烧酒。当玻璃球内的气体受外界影响膨胀或收缩时，管内液体也随之升降，并通过管壁刻度指示温度。 （1）南怀仁温度计的原理为________________________；当环境温度升高时，玻璃球内气体膨胀，U形管中________（填“左”或“右”）侧液面会上升。 （2）对比冰瓶、南怀仁温度计和现代液体温度计，下列说法不正确的是________。 A.冰瓶无法定量指示温度，精度最低 B.照子的测温原理与其他三者完全相同 C.三者都利用了物质的热胀冷缩或状态变化规律 D.现代液体温度计的玻璃泡相当于南怀仁温度计的玻璃球 （3）结合科学知识，为冰瓶设计改进方案，使其能初步定量指示温度：________________________。 ★类型2 自制温度计 5．（镇海区校级期中）生活中有可以测量空气湿度的湿度计，小科查阅资料得知湿度计的原理有长度变化式，于是设计了如图原理图。其中O为固定点，BOC是可绕O点转动的指针，AB是一根长度随湿度增大而增大的毛发，B点是毛发与指针的连接点。下列有关该湿度计原理图的评价合理的是（　　） A．若空气湿度越大，指针向下偏转的越多 B．若将B点远离O点，指针偏转会更明显 C．指针的偏转量只决定于毛发长度的绝对变化，与初始长度无关 D．指针的偏转放大了毛发长度变化的现象 6．（龙港市期中）如图甲为指针式寒暑表，其核心元件是双金属片。已知铜片和铁片常温时形状（如图乙），当其受热后发生形状改变（如图丙）。下列推测不合理的是（　　） A．核心元件可以用两块铜片代替 B．铜片比铁片受温度变化影响更明显 C．若仅将双金属片加长，同样的温度变化下指针偏转的角度将更大 D．若将双金属片放入冰水混合物中，其会向铜片一侧弯曲 7．（江北区期中）以下为我校学习小组进行“自制简易温度计”的项目化学习的部分环节，请完成下列问题： 任务：利用生活中的器材设计并制作简易温度计。 器材：带塞子的玻璃瓶、足够长的细管、硬纸板、双面胶、红墨水、记号笔等。 （1）该小组设计的简易温度计如图所示，选择一玻璃瓶，装满液体，塞上瓶塞，将细管插入瓶塞。但是对于玻璃瓶的选择，同学们有不同的观点： 观点1：应使用容积为10毫升的玻璃瓶。 观点2：应使用容积为50毫升的玻璃瓶。 从能使实验现象更明显的角度考虑，应选择________毫升玻璃瓶。 （2）接着根据液体的热胀冷缩标出刻度。 ①标注100℃刻度：将简易温度计置于沸水中，待液柱稳定后在硬纸上标出刻度。 ②标注0℃刻度：________________________________，待液柱稳定后在硬纸上标出刻度。 ③量出0℃和100℃的距离是20厘米，在0℃和100℃之间进行40等分，标定剩余刻度。 （3）评价：用自制简易温度计测量40℃的温水，显示细管中液面在距离0℃刻度7.5厘米处。根据以下评价表，请通过计算说明此简易温度计属于哪一等级？ 评价等级 优秀 良好 合格 温度计的准确性 误差在±1℃以内 误差在±2℃以内 误差在±3℃以内 8．（义乌市校级期中）科学小组开展了“自制温度计”的项目化学习。 【项目任务】自制温度计，并用于温度测量。 【项目准备】基础材料：塑料瓶、吸管、水、橡皮泥、刻度尺、记号笔。 【评价量规】在老师的指导下，小组同学制定了评价量规，表中为部分评价指标。 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一：装置结构 结构完整，能较为直观地显示温度变化 结构完整 结构密闭性较差，无法显示温变化 指标二：最小刻度 达到1℃ 达到5℃ 达到10℃ 【项目制作】小组同学使用水进行温度计的制作。将组装好的自制温度计与标准温度计一起放入水中，根据温度变化，标记好刻度。 【组间研讨】 （1）小组展示时发现，用同种材料制成的温度计，放入相同温度的水中，液面上升的速度和最终液柱高度都不同（如图所示，液柱高度：甲＜乙＜丙），反而是水少的液柱上升高，试分析造成这种现象的原因：________________________________________。 【项目评价】 （2）根据评价表，甲温度计“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该温度计的“指标二”达到“优秀”水平，请你在不改变液体体积的情况下对该温度计提出合理的改进建议：________ ________________________________________________________。 9．（浙江期中）某校开展自制温度计的活动，某小组在玻璃瓶中装满液体，塞上瓶塞，将细管通过瓶塞插入玻璃瓶中，用双面胶将硬纸板粘在细管后方。如图所示，A和B是该小组同学自制的两种温度计产品。 （1）他们制作的温度计是利用________________________的性质制成的，你认为上述A、B两支温度计，________温度计测量结果更准确。 （2）使用时，他们首先将温度计的玻璃泡浸没在冰水混合物中一段时间，待液面稳定后，在液柱的上端对应处标注为0℃，并标记为a点，然后把玻璃泡浸没在沸水中一段时间，待液面稳定后在液面上端对应处标注100℃，并标记为b点，两标记点之间的距离为20厘米，他们用这支温度计来测量某杯水的温度时，发现液柱所处的位置距离a点12厘米，试计算该杯水的温度（请写出计算过程）。 10．（钱塘区校级月考）以下是小文进行“自制温度计”的项目化学习的部分片段，请完成下列问题： （1）知识准备：如图所示为伽利略温度计，若环境温度升高，玻璃管中的液面会________。（选填“上升”或“下降”） 实验序号 温度℃ 液柱高h/mm 1 0 50.0 2 2 51.0 3 50 75.0 4 100 100.0 （2）产品制作：小文用身边的材料开展了“自制温度计”的活动。 方案一： 【材料选取】小文找到了A、B两款小药瓶及C、D两种透明吸管，如图甲所示。为了提高自制温度计的精确度，则选择其中的________（填字母）进行组合搭配。 【刻度标定】如图乙所示，先把小药瓶浸没在不同温度的某一液体中，在表中记录有关数据，再利用刻度尺，在0℃～100℃之间进行温度标注。分析表中数据可知，20℃时的温度刻度应标在液柱高度为________mm. 小文制作出了一支刻度均匀但示数不准确的温度计，测量时温度计的示数（T）与实际温度（t）的关系如图所示。若用这支温度计测出教室里的温度为23℃，则教室里的实际温度是________。 （3）方案二：如图丙所示，小文将长度相等的铜铁双金属片放在酒精灯上均匀加热，双金属片会发生弯曲。根据此现象，他设计了双金属片温度计，如图丁所示。请判断A是金属铜还是铁，理由是________。 11．（龙港市期中）以下为某校学生进行“自制温度计”的项目化学习的部分片段，请完成下列问题： （1）知识准备：温度计发展史。 图甲所示温度计是利用____________________________原理制成的。 （2）产品制作：①使用带塞子的玻璃瓶、水、吸管、硬纸板、红墨水、等材料制作简易温度计；②在自制温度计（如图戊所示）的硬纸板上标上刻度。若实验室仅有笔、水银温度计、刻度尺、温度未知的冷水和温水各一盆，简述如何在自制温度计的硬纸板上标上均匀的刻度（要求最小刻度为1℃）：_______ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （3）产品评价：己图与庚图为不同小组上交的两种类型的温度计设计，常温下，空气受热膨胀的能力大于水，请对比分析这两种设计在提高测量精度上的优点：___________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 12．（余姚市期中）小余同学自制了一个简易温度计，如图甲，A为一软塑料瓶，B为U形管，管中加入适量的水，通过橡皮管与A相连（用热熔胶形成密封状态），在不同温度下分别测出U形管液柱差h，记录数据如表1所示。 表1 t/℃ 25 27 29 31 33 35 h/cm 0 5 9.6 13.6 16.8 19 （1）该简易温度计的塑料瓶部分相当于普通温度计的________________（填：结构名称）。 （2）【产品迭代】小余在使用产品一过程中发现存在一些不足，根据不足重新设计了产品二如图乙，用玻璃瓶替代塑料瓶，瓶口用单孔橡皮塞塞紧，插入玻璃管，玻璃管中有一小液滴。在不同温度下分别测出小液滴移动的距离l，记录数据如表2所示，该温度计能测量的最低温度为________。 表2 t/℃ 25 27 29 31 33 35 l/cm 5 10 15 20 25 30 （3）为了提高图乙温度计的精确度，装置应该如何改进，请提出一点改进措施，并说明理由________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 13．（黄岩区期中）学习温度计的相关知识后，同学们用身边的材料开展了“自制温度计”的活动。 （1）方案一： 该小组的同学找到了A、B两款小药瓶及C、D两种透明吸管，如图甲所示。为了提高自制温度计的精确度，则选择其中的________（填字母）进行组合搭配。正确组合搭配后，先把小药瓶浸没在不同温度的某一液体中，在表中记录有关数据，再利用刻度尺，在0～100℃之间进行温度标注。分析表中数据可知，20℃时的温度刻度应标在液柱高度为________mm。 实验序号 温度t/℃ 液柱高h/mm 1 0 50.0 2 2 51.0 3 50 75.0 4 100 100.0 （2）方案二： 如图乙所示，小组同学将长度相等的铜铁双金属片放在酒精灯上均匀加热，双金属片会发生弯曲。根据此现象，他们设计了双金属片温度计，如图丙所示。请判断A是金属铜还是铁并写明理由________ ________________________________________________________________________________________________________________________________。 （3）方案三： 同学们制作出了温度计，同学们发现不同小组容器内液体量并不相同，如图丁所示。A容器中一半是液体一半是空气，B容器中全部是液体，C容器中全部是空气，玻璃管中留少量有色液体，起指示作用进行实验，起始玻璃管中的液柱高度均相同。然后将三支自制温度计全部放入同一杯待测液体中，一段时间后，观察液柱高度（h）变化的大小。观察到hC＞hA＞hB，请说明出现上述现象原因①________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 14．（鄞州区期中）在学习温度计后，小德设计并制作了如下两款温度计。 （1）第一款温度计如图甲所示。为进一步提升该温度计测量的精确性，可采取的措施有___________ _____________________（答出1点即可）。 （2）图甲所示温度计的量程是﹣30℃～110℃，低于﹣30℃或高于110℃都会因为玻璃瓶中的液体变为固态或气态而无法测量。现有如下三种物质。若想扩大此自制温度计的量程，可选用物质________作为瓶内液体。 （3）第二款温度计如图乙所示。其利用________（填“气体”或“液体”）的热胀冷缩原理制作而成。 （4）利用图乙所示温度计，对不同的环境温度进行测量。当环境温度为25℃时，液面高度h为15cm。当环境温度为15℃时，液面高度h为20cm。若将此温度计置于40℃环境中，则此时液面高度h为________。 15．（苍南县期中）学完“温度的测量”后，班级开展了“自制温度计”的项目化学习。小灵、小溪、小镇在家利用生活中常见器材做了甲、乙、丙三个温度计。请据图分析回答下列问题： （1）小灵用空瓶子、可弯曲导管、橡胶塞等制作了简易温度计（如图甲）。当温度升高，导管内液柱将如何移动？为什么？______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________。 （2）小溪制作了乙温度计，A为一塑料瓶，B为吸管，通过软木塞与A相连，管下端插入水槽中，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，记录数据如表所示：请回答 ①这个温度计的A部分相当于常用温度计的________。 t/℃ 17 19 21 23 25 27 h/厘米 30.0 24.9 19.7 14.6 9.4 4.2 ②用此温度计不能测 29℃及以上的温度，请结合上表说明原因：________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________。 （3）小镇利用吸管、玻璃瓶、硬纸和豆油在常温 （20℃） 环境下自制简易温度计（如图丙）。他将刚做好的温度计放入装有冰水混合物的小烧杯中。从温度计放入开始计时，放入时间足够长。下列选项中能正确反映自制温度计内液体的相关物理量随时间变化的是________。 A. B. C. D. 16．（乐清市期末）在项目化学习中，某兴趣小组用生活中的材料开展了“自制温度计”的活动。 【项目设计】所用材料有小药瓶、密封盖、透明吸管、分度值为1mm的刻度尺、红墨水等。 实验序号 温度/℃ 液柱高h/mm 1 0 120 2 5 110 3 15 90 4 30 60 该小组找到了A、B两款小药瓶及C、D两种吸管，如图甲。为了提高自制温度计的精确度，则可选择其中的________进行组合搭配。（填字母） 【项目制作】如图乙所示，先把自制温度计放在不同温度的环境中。在表中记录有关数据，再根据液柱高度和温度的关系，利用提供的刻度尺，在0℃～30℃之间进行温度标注。分析表中数据可知，25℃的刻度应标注在液柱高度为________mm处。 【项目评价】根据评价量表，请你对该温度计进行等级评价，并说明评价理由：________________ ________________________________________________________________。 等级 优秀 合格 待改进 科学性 结构完整，刻度标识均匀 结构完整，刻度标识不均匀 结构不完整，刻度标识不均匀 精确度（1mm的温度） 0.5℃ 1℃ 2℃ 17．（东阳市期中）某校进行“制作简易温度计”的项目化学习，下面是他们部分学习的过程，请回答下列问题。 （1）知识储备 A.历史上温度计的发明：1593年，伽利略发明了第一支温度计，以被水封住的空气作为测温物质（如图甲）。伽利略发明的温度计是根据________________原理制成的；若伽利略发明的温度计玻璃管中水柱上升，说明温度在________（选填“升高”“不变”或“下降”）。 B.温标（温度的标准）的确定 西芒托学院的学者将温度计充分接触牛和最寒冷的雪，标记好两个相应的液面位置，并将这两点之间分为若干等份。 1742年，摄尔修斯利用水根作为测温物 施特墨尔将这两点的质，把水的沸点记为0℃，将冰点记为100℃，中间分100等份。 对于温标的确定过程认识正确的有________（可多选）。 A.测量是一个把待测量与公认的标准进行比较的过程，所以温标必须具有稳定性 B.西芒托学院的学者选择的温标具有一定缺陷，所以是没有任何价值的 C.施特默尔将这两点的数值对调，可能是因为更符合人们的习惯 D.温标的确定是一个不断发展和完善的过程 （2）制作过程：有了知识储备，各小组都制作出了简易温度计。 （3）产品评价：如图乙是一个小组制作的一个温度计，要提高自制温度计的精确度可以采用哪些方法（写出两条即可）。 ①换用热胀冷缩更明显的液体 ②________________________________。 ③________________________________。 18．（诸暨市期末）一般情况下固体、液体、气体都会热胀冷缩。利用这个原理人们发明了各种类型的温度计。 （1）图甲是伽利略设计的温度计，相同情况下空气的热胀冷缩效果更明显。由此推测，当玻璃管内水柱下降时，环境温度________（选填“升高”“降低”或“不变”）。 （2）如图乙是小组同学制作的简易液体温度计，发现用同种材料制成的温度计，放入相同温度的水中，液面上升的速度和最终液柱高度都不同（液柱高度：A＜B＜C），造成这种现象的原因：_______________ ________________________________________________________________________________________________________________。 （3）如图丙，在相同的受热条件下，将两个形状、厚度相同但热胀冷缩程度不同的金属片紧贴在一起，并在上方固定一个指针，即可制成简易的固体温度计。当所测物体的温度发生变化时，两金属片的膨胀程度不同，指针发生偏转。请回答下列问题： ①小组同学选用以下材料组合用于制作此简易的固体温度计，效果最好的是________。 A.铜+铁 B.铜+铜 C.镍+锰 D.铁+锰 如图丁是小组同学制作的2.0版固体温度计，将金属片制成螺旋状，当温度均匀变化时，双金属螺旋会带动连杆匀速转动。标准大气压下，将其分别置于冰水混合物中和沸水中，待指针稳定后，在圆纸片上分别标出0℃和100℃刻度线。并用量角器量出0℃和100℃两刻度线之间的夹角为80度。 ②150℃刻度线应位于100℃刻度线右侧________度的位置。 19．（永康市校级月考）图1是小附同学整理的温度计发展历程及对它们的评价，图2是詹•雷伊温度计模型。 资料1：酒精的凝固点﹣117℃，沸点78℃；水银的凝固点﹣39℃，沸点357℃。 请结合资料，解决以下问题： （1）相对于水银温度计，请填写图1中“？”处对酒精温度计的优点的评价内容________________ ________________________； 小附利用青霉素瓶、细长玻璃管（足够长）、红墨水等也制作了一支温度计（如图3），用以比较不同液体的温度高低，同时针对该温度计设计了评价表； 温度计评价表 评价等级 优秀 合格 待改进 评价指标能 粗略测出0℃～100℃液体的温度 能比较不同物体的温度，但无法粗略测出具体的温度 无法体现温度计的功能 （2）根据评价表，该温度计被评为“合格”，为使改温度计能达到“优秀”水平，该温度计还应该如何改进，写出你的具体方法：________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________； （3）若将该温度计玻璃泡放到20℃的水中，温度计玻璃管内液面距青霉素瓶底部距离h1为25cm，放到40℃的水中，液面距青霉素瓶底部距离h2为35cm，若测某液体的温度时，液面距青霉素瓶底部距离h3为32cm时，该液体的温度是多少？（要求列式计算） （4）资料2：膨胀系数是表征物体受热时其体积增大程度的物理量，水的膨胀系数是0.000208/℃，煤油是0.001/℃；据此，选择煤油做温度计的材料能提高准确度的理由是____________________________ ________________________________________________________________________。 16 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $ 七年级科学上册重点培优专项训练 专项四 温度的测量2 目录 类型1 伽利略温度计与温度计的发展 类型2 自制温度计 ★类型1 伽利略温度计与温度计的发展 1．（温州期中）如图所示为伽利略温度计（烧瓶内有空气，细管中有液体），下列说法正确的是（　　） A．若气温升高，液体膨胀，液体上升 B．若气温升高，气体膨胀，液体上升 C．若气温下降，气体缩小，液体下降 D．A和B两点的值，B点的温度值要大点 【答案】D 【解析】伽利略温度计使用空气制成的，因此它是根据空气的热胀冷缩性质制成的。当外界温度升高时，球形瓶中的空气温度升高，压强增大，迫使液柱向下降，并且外界温度越高，液柱越向下。 解：（1）当外界温度升高时，玻璃球内气体膨胀，使玻璃管中液体降低；反之，温度较低时，玻璃球内气体收缩，玻璃管中的液体就会上升，故ABC错误； （2）当外界温度升高时，玻璃球内气体膨胀，使玻璃管中水位降低，并且外界温度越高，液柱越向下，因此温度的最大值应该显示在管的下端，故D正确。 2．（萧山区期中）七（1）班同学开展“温度计的前世今生”的项目化学习，整理出温度计的发展时间轴如图所示。 （1）图甲所示伽利略温度计是利用气体的热胀冷缩原理制成的，当外界温度升高时，水柱将________（填“升高”或“下降”）； （2）分析酒精和水的不同特点，请推测裴迪南用酒精代替水作为测温物质原因是酒精的热胀冷缩比水更加________（填“明显”或“不明显”）； （3）图乙为“自制简易彩球温度计”，当温度降低到小球所标注的温度刻度时，该小球会浮起。如果只有“24℃”的小球浮起时，此时的气温范围为__________； （4）通过以上温度计的发展历程，分析下列观点正确的是________（填字母编号）。 A．发明是科学家们的事，与我们无关 B．新产品的发明往往需要以科学原理为基础 C．新型温度计总是比旧型温度计更精确 D．没有先进的测量工具将无法开展科学研究 【答案】（1）下降；（2）明显；（3）22℃﹣24℃；（4）B。 【解析】（1）此温度计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。 （2）随着温度变化，酒精分子间距变化明显，则体积变化明显，所以，裴迪南用酒精代替水作为测温物质。 （3）当温度降低到小球所标注的温度值时，该小球会浮起。只有“20℃”、“18℃”、22℃”的小球悬浮，则温度大于“22℃”，只有“24℃”的小球上浮，则温度小于“24℃”，故此时的气温范围为 22℃﹣24℃。 （4）A．发明不仅是科学家的工作，每个人都可以发明，都要有科技创新精神，故A错误，不符合题意； B．每一个产品的发明都要基于一定的科学原理，所以，新产品的发明往往需要以科学原理为基础，故B正确，符合题意； C．不同的温度计依据不同的原理和器材制作，其精度与应用环境不同，但并不一定新型的温度计就更精确，故C错误，不符合题意； D．随着科技的进步，才有了先进的测量工具，故D错误，不符合题意。 3．（临平区期中）以下为某校学生进行“温度计发展史”的项目化学习的部分片段，通过查阅资料整理了温度计发展史（如图一所示）。请完成下列问题： （1）图一中三种温度计都是利用了物质的________________性质制成的。 （2）在相同的受热条件下，将两个形状、厚度相同的铜片和铁片焊在一起就可制成如图一中的固体温度计。已知铜的膨胀程度比铁大，当温度降低时，指针会偏向________（填“A”或“B”）侧。 （3）图二是小科同学利用细管、小玻璃瓶、红墨水等制作的一支温度计，下面是他制作和自评的过程。 Ⅰ.组装。 Ⅱ.标定刻度。 A.标注60℃将自制温度计测温部分置于60℃热水中，待液柱稳定后，在该位置标注60℃。 B.标注0℃：____________________________________________________________________________ ___________________________________________________________。 C.量出0℃和60℃刻度线的距离为3.00cm，在0℃和60℃刻度线之间60等分，标定剩余刻度。 Ⅲ.自评：小科将自制的温度计放入40℃水中，测出细管内液面到0℃刻度线距离为1.98cm。并通过计算对照评价量表对自制温度计进行评价： 评价等级 优秀 良好 待改进 温度计准确性 误差在土0.5℃以内 误差在土1℃以内 误差在±1℃以上 请补充完成小科的制作和自评过程。 ①请填写标定0℃刻度的具体操作：________________________________________________________ ________________________________________________。 ②该自制温度计的评价等级是________，判断依据是什么（写出计算过程）。 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】（1）热胀冷缩；（2）A；（3）①准备一个保温容器，装入冰水混合物，将自制温度计的测温部分完全浸入冰水混合物中，等待几分钟，待液柱稳定后，在该位置标注 0℃；②良好；已知0℃和60℃刻度线的距离为3.00cm，两者温差为60℃，则每1℃对应的刻度距离为0.05cm，当实际温度为40℃时，根据计算液柱到0℃刻度线的距离应为40×0.05cm＝2.00cm，而实际测量细管内液面到0℃刻度线距离为1.98cm，误差为2.00cm﹣1.98cm＝0.02cm，根据每 1℃对应0.05cm刻度距离，换算成温度误差为1℃＝0.4℃，因为误差 0.4℃在±1℃以内，所以评价等级为良好。 【解析】（1）图一中三种温度计都是利用了物质的热胀冷缩性质制成的。 （2）因为铜的膨胀程度比铁大，那么温度降低时，铜片收缩程度也比铁大，双金属片会向铜片一侧弯曲，所以指针会偏向A侧。 （3）①标注0℃刻度的具体操作：准备一个保温容器，装入冰水混合物，将自制温度计的测温部分完全浸入冰水混合物中，等待几分钟，待液柱稳定后，在该位置标注0℃。 ②该自制温度计的评价等级是良好。根据题中信息计算，并与表格的等级进行比较判断。 解：（1）图一中三种温度计都是利用了物质的热胀冷缩性质制成的。伽利略温度计利用空气热胀冷缩，液体温度计利用液体热胀冷缩，固体温度计利用固体热胀冷缩。 （2）当温度降低时，指针会偏向A侧。因为铜的膨胀程度比铁大，那么温度降低时，铜片收缩程度也比铁大，双金属片会向铜片一侧弯曲，所以指针会偏向A侧。 （3）①标注0℃刻度的具体操作：准备一个保温容器，装入冰水混合物，将自制温度计的测温部分完全浸入冰水混合物中，等待几分钟，待液柱稳定后，在该位置标注0℃。 ②该自制温度计的评价等级是良好。计算过程如下：已知0℃和60℃刻度线的距离为3.00cm，两者温差为60℃，则每1℃对应的刻度距离为0.05cm，当实际温度为40℃时，根据计算液柱到0℃刻度线的距离应为40×0.05cm＝2.00cm，而实际测量细管内液面到0℃刻度线距离为1.98cm，误差为2.00cm﹣1.98cm＝0.02cm，根据每 1℃对应0.05cm刻度距离，换算成温度误差为1℃＝0.4℃，因为误差 0.4℃在±1℃以内，所以评价等级为良好。 4．（宁波期末）在课堂上了解伽利略温度计后，有同学产生了疑问：我国古代是如何指示温度的呢？是否存在类似温度计的发明或设计？同学们围绕这个问题查阅了相关资料。 资料一：春秋战国时期，《吕氏春秋》记载“见瓶水之冰，而知天下之寒”，这种被称为“冰瓶”的器具，通过观察水是否结冰或冰是否熔化，推测气温的降低与回升，是先秦时期我国古人感知温度变化的工具。 资料二：到了魏晋南北朝时期，出现了“照子”。古人在烧制陶瓷时，会用泥胚制成的“照子”来判别窑火温度和试验釉色，但其测温依赖窑工经验，无法定量、精确检测。 资料三：最早把温度计相关知识引进我国的是在清康熙年间，传教士南怀仁在《灵台仪象图》中绘制其制作的温度计（图甲），其内部为U形玻璃管结构（图乙），左侧连通玻璃球，右侧开口，管内注入水或烧酒。当玻璃球内的气体受外界影响膨胀或收缩时，管内液体也随之升降，并通过管壁刻度指示温度。 （1）南怀仁温度计的原理为________________________；当环境温度升高时，玻璃球内气体膨胀，U形管中________（填“左”或“右”）侧液面会上升。 （2）对比冰瓶、南怀仁温度计和现代液体温度计，下列说法不正确的是________。 A.冰瓶无法定量指示温度，精度最低 B.照子的测温原理与其他三者完全相同 C.三者都利用了物质的热胀冷缩或状态变化规律 D.现代液体温度计的玻璃泡相当于南怀仁温度计的玻璃球 （3）结合科学知识，为冰瓶设计改进方案，使其能初步定量指示温度：________________________。 【答案】（1）气体的热胀冷缩；右；（2）B；（3）给冰瓶刻上均匀刻度。 【解析】（1）南怀仁温度计是气体温度计，靠玻璃球里的空气受热膨胀、受冷收缩来工作。 温度升高→球内气体膨胀→把液体往右侧推→右侧液面上升。 （2）A、冰瓶只能看“结冰或没结冰”，不能定量，精度最低，故A正确； B、照子是靠经验看火色，和热胀冷缩、物态变化完全不同，故B错误； C、冰瓶（物态变化）、南怀仁温度计（气体热胀冷缩）、现代温度计（液体热胀冷缩），故C正确； D、现代温度计玻璃泡 ＝ 南怀仁温度计玻璃球，都是装测温物质，故D正确。 故选B。 （3）改进方案：给冰瓶刻上均匀刻度，装入适量带颜色的水，利用水的热胀冷缩，通过液面高度变化来定量指示温度。 ★类型2 自制温度计 5．（镇海区校级期中）生活中有可以测量空气湿度的湿度计，小科查阅资料得知湿度计的原理有长度变化式，于是设计了如图原理图。其中O为固定点，BOC是可绕O点转动的指针，AB是一根长度随湿度增大而增大的毛发，B点是毛发与指针的连接点。下列有关该湿度计原理图的评价合理的是（　　） A．若空气湿度越大，指针向下偏转的越多 B．若将B点远离O点，指针偏转会更明显 C．指针的偏转量只决定于毛发长度的绝对变化，与初始长度无关 D．指针的偏转放大了毛发长度变化的现象 【答案】D 【解析】A、由题可知，毛发长度随湿度增大而增大，当空气湿度越大时，毛发AB变长，会拉动指针BOC绕O点向上转动，即指针向上偏转的越多，而不是向下偏转，故A错误。 B、根据杠杆原理，指针偏转角度与力臂长度有关。将B点远离O点，毛发长度变化对指针转动角度的影响会变小，指针偏转会更不明显，故B错误。 C、指针的偏转量不仅取决于毛发长度的绝对变化，还与毛发的初始长度有关。在相同的长度变化量下，初始长度不同，指针的偏转角度也会不同，故C错误。 D、毛发长度的变化通过杠杆原理传递给指针，指针的偏转将毛发微小的长度变化进行了放大，使得湿度的变化能够更明显地被观察到，故D正确。 6．（龙港市期中）如图甲为指针式寒暑表，其核心元件是双金属片。已知铜片和铁片常温时形状（如图乙），当其受热后发生形状改变（如图丙）。下列推测不合理的是（　　） A．核心元件可以用两块铜片代替 B．铜片比铁片受温度变化影响更明显 C．若仅将双金属片加长，同样的温度变化下指针偏转的角度将更大 D．若将双金属片放入冰水混合物中，其会向铜片一侧弯曲 【答案】A 【解析】指针式寒暑表是利用金属热胀冷缩的程度不同工作的；温度相同时，金属长度越长，热胀冷缩的差异越明显。 解：A、指针式寒暑表是利用不同金属热胀冷缩的程度不同工作的，因此不能用两块铜片代替，故A错误； B、由图丙可知，双金属片向铁片一侧弯曲，说明铜片比铁片的热胀冷缩更明显，故B正确； C、若仅将双金属片加长，同样的温度变化下指针偏转的角度将更大，故C正确； D、用冰水混合物冷却，铜片收缩得更厉害，双金属片会向铜片一边弯曲，铜片的热胀冷缩效果要比铁片明显，故D正确。 7．（江北区期中）以下为我校学习小组进行“自制简易温度计”的项目化学习的部分环节，请完成下列问题： 任务：利用生活中的器材设计并制作简易温度计。 器材：带塞子的玻璃瓶、足够长的细管、硬纸板、双面胶、红墨水、记号笔等。 （1）该小组设计的简易温度计如图所示，选择一玻璃瓶，装满液体，塞上瓶塞，将细管插入瓶塞。但是对于玻璃瓶的选择，同学们有不同的观点： 观点1：应使用容积为10毫升的玻璃瓶。 观点2：应使用容积为50毫升的玻璃瓶。 从能使实验现象更明显的角度考虑，应选择________毫升玻璃瓶。 （2）接着根据液体的热胀冷缩标出刻度。 ①标注100℃刻度：将简易温度计置于沸水中，待液柱稳定后在硬纸上标出刻度。 ②标注0℃刻度：________________________________，待液柱稳定后在硬纸上标出刻度。 ③量出0℃和100℃的距离是20厘米，在0℃和100℃之间进行40等分，标定剩余刻度。 （3）评价：用自制简易温度计测量40℃的温水，显示细管中液面在距离0℃刻度7.5厘米处。根据以下评价表，请通过计算说明此简易温度计属于哪一等级？ 评价等级 优秀 良好 合格 温度计的准确性 误差在±1℃以内 误差在±2℃以内 误差在±3℃以内 【答案】（1）50；（2）将简易温度计置于冰水混合物中；（3）合格，计算详见解析。 【解析】（1）玻璃瓶的容积越大，液体受热时体积膨胀越大，能使实验现象更明显；（2）标准大气压下冰水混合物的温度为0℃；（3）根据温度计的原理计算出对应刻度的温度；比热容越小，温度变化越快。 解：（1）瓶子的容积越大（所装液体越多），液体受热体积膨胀越大，相同温度上升的高度更大，实验现象更明显，所以应该选择50毫升的玻璃瓶。 （2）标准大气压下冰水混合物的温度为0℃，故应将简易温度计置于冰水混合物中。 （3）0℃和100℃的距离是20厘米，故每厘米对应的温度为 ， 距离0℃刻度7.5厘米处对应的温度为0℃+7.5cm×5℃/cm＝37.5℃， 误差为40℃﹣37.5℃＝2.5℃， 用自制简易温度计测量40℃的温水，显示细管中液面在距离0℃刻度7.5厘米处。根据评价表，误差在±3℃以内，故此简易温度计属于合格等级。 8．（义乌市校级期中）科学小组开展了“自制温度计”的项目化学习。 【项目任务】自制温度计，并用于温度测量。 【项目准备】基础材料：塑料瓶、吸管、水、橡皮泥、刻度尺、记号笔。 【评价量规】在老师的指导下，小组同学制定了评价量规，表中为部分评价指标。 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一：装置结构 结构完整，能较为直观地显示温度变化 结构完整 结构密闭性较差，无法显示温变化 指标二：最小刻度 达到1℃ 达到5℃ 达到10℃ 【项目制作】小组同学使用水进行温度计的制作。将组装好的自制温度计与标准温度计一起放入水中，根据温度变化，标记好刻度。 【组间研讨】 （1）小组展示时发现，用同种材料制成的温度计，放入相同温度的水中，液面上升的速度和最终液柱高度都不同（如图所示，液柱高度：甲＜乙＜丙），反而是水少的液柱上升高，试分析造成这种现象的原因：________________________________________。 【项目评价】 （2）根据评价表，甲温度计“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该温度计的“指标二”达到“优秀”水平，请你在不改变液体体积的情况下对该温度计提出合理的改进建议：________ ________________________________________________________。 【答案】（1）瓶内有空气，空气也会热胀冷缩，且气体热胀冷缩比液体明显； （2）换用内径更细的吸管。 【解析】（1）空气的受热膨胀比水明显，据此分析； （2）换用直径更细的吸管或换用更大的塑料瓶，可使液柱变化明显。 解：（1）温度计的原理是热胀冷缩，甲容器中装满液体，玻璃管中液面的高度变化是由液体的热胀冷缩引起的，可以准确显示温度，图乙、图丙塑料瓶内有空气，温度变化时，空气的温度也会发生变化，空气的受热膨胀比水明显，丙中空气最多，故液柱上升最高。 （2）为使该温度计的“指标二”达到“优秀”水平，即分度值达到1℃，应换用内径更细的吸管，在温度变化相同，液体膨胀的体积相同时，液面会上升的更高，温度计会更准确；也可以换更大的塑料瓶，瓶中液体的体积越大，在温度变化相同，液体膨胀的体积相越大，液面会上升的更高，温度计会更准确。 9．（浙江期中）某校开展自制温度计的活动，某小组在玻璃瓶中装满液体，塞上瓶塞，将细管通过瓶塞插入玻璃瓶中，用双面胶将硬纸板粘在细管后方。如图所示，A和B是该小组同学自制的两种温度计产品。 （1）他们制作的温度计是利用________________________的性质制成的，你认为上述A、B两支温度计，________温度计测量结果更准确。 （2）使用时，他们首先将温度计的玻璃泡浸没在冰水混合物中一段时间，待液面稳定后，在液柱的上端对应处标注为0℃，并标记为a点，然后把玻璃泡浸没在沸水中一段时间，待液面稳定后在液面上端对应处标注100℃，并标记为b点，两标记点之间的距离为20厘米，他们用这支温度计来测量某杯水的温度时，发现液柱所处的位置距离a点12厘米，试计算该杯水的温度（请写出计算过程）。 【答案】（1）液体的热胀冷缩；A；（2）水的温度为60℃。 【解析】（1）温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的，常用温度计的玻璃管内径越细，在液体膨胀或收缩的体积相同时，液柱变化越大，读数也越精确； 在温度变化相同，液体膨胀的体积相越大，液面会上升的更高，温度计会跟精确； （2）冰水混合物的温度是0℃，一个标准大气压下沸水温度是100℃；求出1cm表示的温度是多少，进而求出杯中水的温度； 解：（1）玻璃管中管内液面的高度变化是由液体的热胀冷缩引起的，为准确显示温度，在温度变化相同，瓶中液体的体积越大，液体膨胀的体积相越大，液面会上升的更明显，温度计会跟准确，故A瓶测量结果更准确。 （2）冰水混合物的温度为0℃，液柱的上端在为a，1个标准大气压下的沸水的温度是100℃，液柱的上端为b， ab间的距离是20cm，则1cm液柱表示的温度，液柱所处位置距a点12cm，则水的温度为12cm×5℃/cm＝60℃。 【点评】此题难点在第二小问主要考查温度的计算，关键是标准大气压下的冰水混合物的温度、沸水的温度应当记准确。 10．（钱塘区校级月考）以下是小文进行“自制温度计”的项目化学习的部分片段，请完成下列问题： （1）知识准备：如图所示为伽利略温度计，若环境温度升高，玻璃管中的液面会________。（选填“上升”或“下降”） 实验序号 温度℃ 液柱高h/mm 1 0 50.0 2 2 51.0 3 50 75.0 4 100 100.0 （2）产品制作：小文用身边的材料开展了“自制温度计”的活动。 方案一： 【材料选取】小文找到了A、B两款小药瓶及C、D两种透明吸管，如图甲所示。为了提高自制温度计的精确度，则选择其中的________（填字母）进行组合搭配。 【刻度标定】如图乙所示，先把小药瓶浸没在不同温度的某一液体中，在表中记录有关数据，再利用刻度尺，在0℃～100℃之间进行温度标注。分析表中数据可知，20℃时的温度刻度应标在液柱高度为________mm. 小文制作出了一支刻度均匀但示数不准确的温度计，测量时温度计的示数（T）与实际温度（t）的关系如图所示。若用这支温度计测出教室里的温度为23℃，则教室里的实际温度是________。 （3）方案二：如图丙所示，小文将长度相等的铜铁双金属片放在酒精灯上均匀加热，双金属片会发生弯曲。根据此现象，他设计了双金属片温度计，如图丁所示。请判断A是金属铜还是铁，理由是________。 【答案】（1）下降；（2）BC；60；20℃；（3）铜。 【解析】（1）伽利略温度计是利用气体的热胀冷缩性质制成的，若环境温度升高，泡内的空气膨胀，使玻璃管中的液面下降； （2）小瓶的容积越大，当温度变化相同时，内部液体体积变化越大；吸管越细，当液体体积变化相同时，管中液面变化越显著；先求出该自制温度计每毫米代表的温度值，然后确定20℃位置比0℃位置长度高出多少毫米，最后加上0℃对应的长度即为20℃时对应的刻度位置虽然这支温度计的示数不准确，但它的刻度是均匀的，这样我们就可以找出这支温度计测量物体温度的示数与实际准确温度的关系；然后把这支温度计测出的温度代入关系式求出实际温度即可； （3）分析可知受热时，铜的体积变化大，即铜受热时膨胀的更厉害，由此分析。 解：（1）伽利略温度计是根据气体热胀冷缩的性质制成的。当环境温度升高时，玻璃瓶内的气体受热膨胀，体积增大，会挤压瓶内的液体，使玻璃管中的液面下降； （2）要提高自制温度计的精确度，需让液体体积变化相同时，液柱高度变化更明显。小药瓶选择：选容积大的，这样温度变化时液体体积变化量更大；透明吸管选择：选内径细的，相同体积变化下，细管中液柱高度变化更显著，因此组合搭配为 BC； 该自制温度计每毫米代表的温度值为： ； 20℃相对 0℃升高 20℃，液柱升高量为： ； 因此 20℃时液柱高度为 50.0mm+10.0mm＝60.0mm； 由图线可设温度计的示数T与实际温度t的关系为T＝at+b。 由图可知，当实际温度t＝10℃时，温度计的示数T＝14℃，代入T＝at+b可得14＝a×10+b① 当实际温度t＝50℃时，温度计的示数T＝50℃，代入T＝at+b可得50＝a×50+b② 联立①②式解得a＝0.9，b＝5 所以T与t的关系式为T＝0.9t+5 当温度计的示数T＝23℃时，代入T＝0.9t+5可得23＝0.9t+5 解得t＝20℃； （3）由丙图可知，加热时铜的热胀冷缩程度比铁大，相同受热时铜伸长更多，双金属片向伸长较小的铁一侧弯曲，故A是铜，B是铁。 11．（龙港市期中）以下为某校学生进行“自制温度计”的项目化学习的部分片段，请完成下列问题： （1）知识准备：温度计发展史。 图甲所示温度计是利用____________________________原理制成的。 （2）产品制作：①使用带塞子的玻璃瓶、水、吸管、硬纸板、红墨水、等材料制作简易温度计；②在自制温度计（如图戊所示）的硬纸板上标上刻度。若实验室仅有笔、水银温度计、刻度尺、温度未知的冷水和温水各一盆，简述如何在自制温度计的硬纸板上标上均匀的刻度（要求最小刻度为1℃）：_______ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （3）产品评价：己图与庚图为不同小组上交的两种类型的温度计设计，常温下，空气受热膨胀的能力大于水，请对比分析这两种设计在提高测量精度上的优点：___________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】（1）气体的热胀冷缩；（2）将水银温度计和自制温度计同时放入冷水中，待示数稳定后，记录水银温度计的读数t1，在自制温度计液柱所在的位置标出温度t1，再将水银温度计和自制温度计同时放入温水中，重复上述操作，标出温度t2，再用刻度尺量出t1和t2的距离，根据t1和t2的温度差，按照每等分1℃，均匀标上刻度；（3）己温度计玻璃瓶中有部分空气，空气受热膨胀的能力大于水，同等的温度变化下，玻璃瓶内的总体积变化大于庚温度计，吸管中的液面高度差更加明显，利于提高测量的精度。庚温度计，因为温度计的吸管更细，同等膨胀体积下，吸管中的液面高度差更加明显，也利于提高测量精度。 【解析】（1）伽利略温度计是利用气体的热胀冷缩性质制成的，若环境温度升高，泡内的空气膨胀，使玻璃管中的液面下降。 （2）用水银温度计和自制温度计分别同时放入冷水和温水中，测出冷水和温水的温度，在自制温度计上分别标出冷水和温水的温度值，然后按照每等分1℃，均匀标上刻度。 （3）可根据空气受热膨胀的能力大于水或者丙温度计的吸管更细做出相应的分析，本问答案不唯一。 解：（1）伽利略温度计是利用气体的热胀冷缩性质制成的，若环境温度升高，泡内的空气膨胀，使玻璃管中的液面下降； （2）将水银温度计和自制温度计同时放入冷水中，待示数稳定后，记录水银温度计的读数t1，在自制温度计液柱所在的位置标出温度t1，再将水银温度计和自制温度计同时放入温水中，重复上述操作，标出温度t2，再用刻度尺量出t1和t2的距离，根据t1和t2的温度差，按照每等分1℃，均匀标上刻度； （3）己温度计玻璃瓶中有部分空气，空气受热膨胀的能力大于水，同等的温度变化下，玻璃瓶内的总体积变化大于庚温度计，吸管中的液面高度差更加明显，利于提高测量的精度。庚温度计，因为温度计的吸管更细，同等膨胀体积下，吸管中的液面高度差更加明显，也利于提高测量精度。 12．（余姚市期中）小余同学自制了一个简易温度计，如图甲，A为一软塑料瓶，B为U形管，管中加入适量的水，通过橡皮管与A相连（用热熔胶形成密封状态），在不同温度下分别测出U形管液柱差h，记录数据如表1所示。 表1 t/℃ 25 27 29 31 33 35 h/cm 0 5 9.6 13.6 16.8 19 （1）该简易温度计的塑料瓶部分相当于普通温度计的________________（填：结构名称）。 （2）【产品迭代】小余在使用产品一过程中发现存在一些不足，根据不足重新设计了产品二如图乙，用玻璃瓶替代塑料瓶，瓶口用单孔橡皮塞塞紧，插入玻璃管，玻璃管中有一小液滴。在不同温度下分别测出小液滴移动的距离l，记录数据如表2所示，该温度计能测量的最低温度为________。 表2 t/℃ 25 27 29 31 33 35 l/cm 5 10 15 20 25 30 （3）为了提高图乙温度计的精确度，装置应该如何改进，请提出一点改进措施，并说明理由________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】（1）玻璃泡；（2）23℃；（3）升高相同的温度时，气体膨胀的体积一定，玻璃管内径小的液柱移动距离大，则分度值越小，故可以更换内径细的玻璃管。 【解析】（1）当温度发生改变时，塑料瓶内空气体积改变，则气压改变，于是引起U形管内液面的高度改变，则它的工作原理为气体的热胀冷缩； （2）根据表格数据推算图乙中温度计测量的最低温度； （3）根据温度计结构和工作原理进行分析解答。 解：（1）根据题意可知，该温度计的塑料瓶用于盛放测温介质，相当于普通温度计中的玻璃泡； （2）根据表格第1和第2组数据可知，液柱移动5cm时温度升高2℃，由此可知，而液柱还可以向左移动5cm，则测量的最低温度为：25℃﹣5cm×0.4℃/cm＝23℃； （3）气体温度计是利用气体的热胀冷缩原理制成的，升高相同的温度时，气体膨胀的体积一定，玻璃管内径小的液柱移动距离大，则分度值越小，故可以更换内径细的玻璃管。 13．（黄岩区期中）学习温度计的相关知识后，同学们用身边的材料开展了“自制温度计”的活动。 （1）方案一： 该小组的同学找到了A、B两款小药瓶及C、D两种透明吸管，如图甲所示。为了提高自制温度计的精确度，则选择其中的________（填字母）进行组合搭配。正确组合搭配后，先把小药瓶浸没在不同温度的某一液体中，在表中记录有关数据，再利用刻度尺，在0～100℃之间进行温度标注。分析表中数据可知，20℃时的温度刻度应标在液柱高度为________mm。 实验序号 温度t/℃ 液柱高h/mm 1 0 50.0 2 2 51.0 3 50 75.0 4 100 100.0 （2）方案二： 如图乙所示，小组同学将长度相等的铜铁双金属片放在酒精灯上均匀加热，双金属片会发生弯曲。根据此现象，他们设计了双金属片温度计，如图丙所示。请判断A是金属铜还是铁并写明理由________ ________________________________________________________________________________________________________________________________。 （3）方案三： 同学们制作出了温度计，同学们发现不同小组容器内液体量并不相同，如图丁所示。A容器中一半是液体一半是空气，B容器中全部是液体，C容器中全部是空气，玻璃管中留少量有色液体，起指示作用进行实验，起始玻璃管中的液柱高度均相同。然后将三支自制温度计全部放入同一杯待测液体中，一段时间后，观察液柱高度（h）变化的大小。观察到hC＞hA＞hB，请说明出现上述现象原因①________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】（1）B、C；60.0； （2）铜；是铜从丙图可知，高温情况下双金属片向 B 侧弯曲，说明 B侧金属热膨胀程度小，铁的热膨胀系数小于铜，所以B是铁、A是铜； （3）①温度升高时，容器内的液体和气体同时膨胀，使液柱上升；气体膨胀程度最大，液体膨胀最小，故C中液柱高度变化最大，B中液柱高度变化最小，A介于两者之间； ②选择B温度计模型；因为气体体积变化除受温度影响外，还受外界大气压影响，如果容器内有气体，则温度测量会有误差。 【解析】（1）小瓶的容积越大，当温度变化相同时，内部液体体积变化越大；吸管越细，当液体体积变化相同时，管中液面变化越显著；先求出该自制温度计每毫米代表的温度值，然后确定20℃位置比0℃位置长度高出多少毫米，最后加上0℃对应的长度即为20℃时对应的刻度位置。 （2）根据图乙可知，当温度升高时，铜的膨胀程度大于铁的膨胀程度，由此进行分析； （3）温度升高时，容器内的液体和气体同时膨胀，使液柱上升；同种情况下，气体膨胀程度最大，由此进行分析。 解：（1）提高自制温度计精确度的组合及 20℃液柱高度计算 要提高自制温度计的精确度，需让液体体积变化相同时，液柱高度变化更明显。 小药瓶选择：选容积大的，这样温度变化时液体体积变化量更大； 透明吸管选择：选内径细的，相同体积变化下，细管中液柱高度变化更显著。 因此组合搭配为 B、C； 该自制温度计每毫米代表的温度值为： 20℃相对 0℃升高 20℃，液柱升高量为10.0mm； 因此 20℃时液柱高度为 50.0mm+10.0mm＝60.0mm； （2）双金属片温度计的金属判断： 由乙图可知，铜和铁的热膨胀系数不同，将铜铁双金属片加热，铁的热膨胀系数小于铜，向铁侧弯曲； 从丙图可知，高温情况下双金属片向 B 侧弯曲，说明 B侧金属热膨胀程度小，铁的热膨胀系数小于铜，所以B是铁、A是铜。 （3）①温度升高时，容器内的液体和气体同时膨胀，使液柱上升；气体膨胀程度最大，液体膨胀最小，故C中液柱高度变化最大，B中液柱高度变化最小，A介于两者之间； ②选择B温度计模型；因为气体体积变化除受温度影响外，还受外界大气压影响，如果容器内有气体，则温度测量会有误差。 14．（鄞州区期中）在学习温度计后，小德设计并制作了如下两款温度计。 （1）第一款温度计如图甲所示。为进一步提升该温度计测量的精确性，可采取的措施有___________ _____________________（答出1点即可）。 （2）图甲所示温度计的量程是﹣30℃～110℃，低于﹣30℃或高于110℃都会因为玻璃瓶中的液体变为固态或气态而无法测量。现有如下三种物质。若想扩大此自制温度计的量程，可选用物质________作为瓶内液体。 （3）第二款温度计如图乙所示。其利用________（填“气体”或“液体”）的热胀冷缩原理制作而成。 （4）利用图乙所示温度计，对不同的环境温度进行测量。当环境温度为25℃时，液面高度h为15cm。当环境温度为15℃时，液面高度h为20cm。若将此温度计置于40℃环境中，则此时液面高度h为________。 【答案】（1）采用较细的吸管；（2）C；（3）气体；（4）7.5cm。 【解析】（1）要提高此温度计的精确度可以增大工作物质的体积，可以减小管子的横截面积； （2）液体温度计只有温度在其凝固点到沸点之间才能正常使用； （3）气体温度计是利用气体的热胀冷缩原理制成的； （4）根据题干中温度变化时对应的水柱变化情况即可得出结论。 解：（1）此温度计是利用气体的热胀冷缩，要提高精确度，可以增大瓶子的体积或者采用较细的吸管； （2）该自制温度计是利用液体热胀冷缩的性质工作的，测量的温度的范围为凝固点与沸点之间，物质A为一114～78℃，最高温低于水的沸点，无法标注100℃，不符合要求；物质B为﹣10～120℃，物质C为﹣39～357℃，故若想扩大此自制温度计的量程，应选择C； （3）这是一个气体温度计，利用气体的热胀冷缩原理工作，A部分相当于常用温度计的玻璃泡； （4）由题干数据可知每降低10℃，水柱升高5厘米，则当温度从25℃，升高至40℃时，液面高度要从15cm降低5cm＝7.5cm，此时液面温度为15cm﹣7.5cm＝7.5cm。 15．（苍南县期中）学完“温度的测量”后，班级开展了“自制温度计”的项目化学习。小灵、小溪、小镇在家利用生活中常见器材做了甲、乙、丙三个温度计。请据图分析回答下列问题： （1）小灵用空瓶子、可弯曲导管、橡胶塞等制作了简易温度计（如图甲）。当温度升高，导管内液柱将如何移动？为什么？______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________。 （2）小溪制作了乙温度计，A为一塑料瓶，B为吸管，通过软木塞与A相连，管下端插入水槽中，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，记录数据如表所示：请回答 ①这个温度计的A部分相当于常用温度计的________。 t/℃ 17 19 21 23 25 27 h/厘米 30.0 24.9 19.7 14.6 9.4 4.2 ②用此温度计不能测 29℃及以上的温度，请结合上表说明原因：________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________。 （3）小镇利用吸管、玻璃瓶、硬纸和豆油在常温 （20℃） 环境下自制简易温度计（如图丙）。他将刚做好的温度计放入装有冰水混合物的小烧杯中。从温度计放入开始计时，放入时间足够长。下列选项中能正确反映自制温度计内液体的相关物理量随时间变化的是________。 A. B. C. D. 【答案】（1）向左移动；（2）①玻璃泡；②分析表中数据能看出，温度每升高2℃，其液柱大约会下降5cm，故在27℃时的液柱总长只有4.2cm，即小于5cm，故该温度计不能测出29℃及其以上的温度；（3）A。 【解析】（1）当温度升高，烧瓶中的气体膨胀，对导管中的液体有向外的力，而导管伸向右侧，故液柱向左移动； （2）①据实验用温度计的构造可知，这个温度计的A部分相当于常用温度计的玻璃泡；②分析表中数据能看出，温度每升高2℃，其液柱大约会下降5cm，故在27℃时的液柱总长只有4.2cm，即小于5cm，故该温度计不能测出29℃及其以上的温度； （3）将刚做好的温度计放入装有冰水混合物的小烧杯中，温度开始下降，并降至冰水混合物的温度，在冰的熔化过程中其温度保持在0℃不变，当冰块全部熔化后，其温度又逐渐升高至室温20℃，并保持室温不变，故CD错误； 温度计内的液体（豆油）具有热胀冷缩的性质，当温度计内液体在温度降低时其体积减小，在冰熔化过程中，其温度不变、体积也不变，当温度升高时其体积增大，最终温度不变，其体积也保持不变，所以A正确，B错误，故选A。 16．（乐清市期末）在项目化学习中，某兴趣小组用生活中的材料开展了“自制温度计”的活动。 【项目设计】所用材料有小药瓶、密封盖、透明吸管、分度值为1mm的刻度尺、红墨水等。 实验序号 温度/℃ 液柱高h/mm 1 0 120 2 5 110 3 15 90 4 30 60 该小组找到了A、B两款小药瓶及C、D两种吸管，如图甲。为了提高自制温度计的精确度，则可选择其中的________进行组合搭配。（填字母） 【项目制作】如图乙所示，先把自制温度计放在不同温度的环境中。在表中记录有关数据，再根据液柱高度和温度的关系，利用提供的刻度尺，在0℃～30℃之间进行温度标注。分析表中数据可知，25℃的刻度应标注在液柱高度为________mm处。 【项目评价】根据评价量表，请你对该温度计进行等级评价，并说明评价理由：________________ ________________________________________________________________。 等级 优秀 合格 待改进 科学性 结构完整，刻度标识均匀 结构完整，刻度标识不均匀 结构不完整，刻度标识不均匀 精确度（1mm的温度） 0.5℃ 1℃ 2℃ 【答案】【项目设计】B、C；【项目制作】70；【项目评价】该自制温度计结构完整，刻度标识均匀，精确度为0.5℃，根据评价量表，评定为优秀。 【解析】【项目设计】温度计的玻璃泡容积越大，在温度变化相同时，其内部液体体积变化越大，温度计的细管越细，在液体体积变化相同时，液面高度变化越大，从这两方面考虑选择搭配； 【项目制作】由已知算出该自制温度计每毫米代表的温度值，再根据25℃对应刻度比15℃或30℃对应刻度的差值，确定25℃的刻度应标注在液柱高度； 【项目评价】由以上分析，确定该自制温度计结构完整度、刻度标识是否均匀、精确度情况，根据评价量表，评定等级。 解：【项目设计】温度计的玻璃泡容积越大，在温度变化相同时，其内部液体体积变化越大， 温度计的细管越细，在液体体积变化相同时，液面高度变化越大，故为了提高自制温度计的精确度，最好选择其中的B和C进行组合搭配； 【项目制作】该自制温度计每毫米代表的温度值为：，25℃比15℃高出10℃，则25℃对应刻度比15℃对应刻度少：，25℃的刻度应标注在液柱高度为90mm﹣20 mm＝70.0 mm的位置； 【项目评价】由题意知该自制温度计结构完整，刻度标识均匀，精确度为0.5℃，根据评价量表，评定为优秀。 17．（东阳市期中）某校进行“制作简易温度计”的项目化学习，下面是他们部分学习的过程，请回答下列问题。 （1）知识储备 A.历史上温度计的发明：1593年，伽利略发明了第一支温度计，以被水封住的空气作为测温物质（如图甲）。伽利略发明的温度计是根据________________原理制成的；若伽利略发明的温度计玻璃管中水柱上升，说明温度在________（选填“升高”“不变”或“下降”）。 B.温标（温度的标准）的确定 西芒托学院的学者将温度计充分接触牛和最寒冷的雪，标记好两个相应的液面位置，并将这两点之间分为若干等份。 1742年，摄尔修斯利用水根作为测温物 施特墨尔将这两点的质，把水的沸点记为0℃，将冰点记为100℃，中间分100等份。 对于温标的确定过程认识正确的有________（可多选）。 A.测量是一个把待测量与公认的标准进行比较的过程，所以温标必须具有稳定性 B.西芒托学院的学者选择的温标具有一定缺陷，所以是没有任何价值的 C.施特默尔将这两点的数值对调，可能是因为更符合人们的习惯 D.温标的确定是一个不断发展和完善的过程 （2）制作过程：有了知识储备，各小组都制作出了简易温度计。 （3）产品评价：如图乙是一个小组制作的一个温度计，要提高自制温度计的精确度可以采用哪些方法（写出两条即可）。 ①换用热胀冷缩更明显的液体 ②________________________________。 ③________________________________。 【答案】（1）气体的热胀冷缩；下降；ACD；（3）更换更细的玻璃管；更换更大的玻璃瓶。 【解析】（1）伽利略发明的温度计是根据气体的热胀冷缩原理制成的；若伽利略发明的温度计玻璃管中水柱上升，说明气体的体积在减小，温度在下降； 对于温标的确定过程认识正确的有：测量是一个把待测量与公认的标准进行比较的过程，所以温标必须具有稳定性；施特默尔将这两点的数值对调，可能是因为更符合人们的习惯；温标的确定是一个不断发展和完善的过程，故ACD正确； （3）玻璃瓶中的液体升高相同的温度，体积膨胀相同，更换更细的玻璃管越细，上升的高度越多，越灵敏； 使用更大的玻璃瓶装水，升高相同的温度，体积膨胀越大，玻璃管的液面上升的高度越明显。 18．（诸暨市期末）一般情况下固体、液体、气体都会热胀冷缩。利用这个原理人们发明了各种类型的温度计。 （1）图甲是伽利略设计的温度计，相同情况下空气的热胀冷缩效果更明显。由此推测，当玻璃管内水柱下降时，环境温度________（选填“升高”“降低”或“不变”）。 （2）如图乙是小组同学制作的简易液体温度计，发现用同种材料制成的温度计，放入相同温度的水中，液面上升的速度和最终液柱高度都不同（液柱高度：A＜B＜C），造成这种现象的原因：_______________ ________________________________________________________________________________________________________________。 （3）如图丙，在相同的受热条件下，将两个形状、厚度相同但热胀冷缩程度不同的金属片紧贴在一起，并在上方固定一个指针，即可制成简易的固体温度计。当所测物体的温度发生变化时，两金属片的膨胀程度不同，指针发生偏转。请回答下列问题： ①小组同学选用以下材料组合用于制作此简易的固体温度计，效果最好的是________。 A.铜+铁 B.铜+铜 C.镍+锰 D.铁+锰 如图丁是小组同学制作的2.0版固体温度计，将金属片制成螺旋状，当温度均匀变化时，双金属螺旋会带动连杆匀速转动。标准大气压下，将其分别置于冰水混合物中和沸水中，待指针稳定后，在圆纸片上分别标出0℃和100℃刻度线。并用量角器量出0℃和100℃两刻度线之间的夹角为80度。 ②150℃刻度线应位于100℃刻度线右侧________度的位置。 【答案】（1）升高；（2）瓶内有空气，空气也会热胀冷缩，且气体热胀冷缩比液体明显；（3）D；40。 【解析】（1）伽利略温度计的原理是气体的热胀冷缩。 （2）空气也会热胀冷缩，且气体热胀冷缩比液体明显。 （3）①效果最好的材料组合双金属片的工作原理是利用不同金属的热膨胀系数不同。温度变化时，两种金属膨胀或收缩的程度不一样，才能导致金属片弯曲。热膨胀差异最显著的组合常用于制作双金属片，效果最好。 ②由题意可知，温度变化量与转过的角度成正比，然后进行分析计算。 解：（1）伽利略温度计的原理是气体的热胀冷缩。当环境温度升高时，玻璃泡内的空气遇热膨胀。气体体积变大，导致内部压强增大。大于外界大气压，管内的水柱就会被压下去，从而液面下降。因此，液柱下降对应温度升高。 （2）如图乙是小组同学制作的简易液体温度计，发现用同种材料制成的温度计（即粗细相同），放入相同温度的水中，但水的多少不一样，导致液面上升的速度和最终液柱高度都不同（液柱高度：A＜B＜C），造成这种现象的原因：瓶内有空气，空气也会热胀冷缩，且气体热胀冷缩比液体明显。 （3）①效果最好的材料组合双金属片的工作原理是利用不同金属的热膨胀系数不同。温度变化时，两种金属膨胀或收缩的程度不一样，才能导致金属片弯曲。热膨胀差异最显著的组合常用于制作双金属片，效果最好，故选D。 ②题目明确指出温度均匀变化时，双金属螺旋带动连杆匀速转动。这意味着温度变化量与转过的角度成正比。 温度从0℃变到100℃，变化量为100℃，对应的角度从0° 转到了80°，也就是说，每1℃的温度变化，对应旋转0.8°的角度 （ 0.8°/℃）。从100℃到150℃，温度又升高了50℃，需要额外转动的角度＝50℃×0.8°/℃＝40°。 因此，150℃刻度线应位于100℃刻度线右侧40度的位置。 19．（永康市校级月考）图1是小附同学整理的温度计发展历程及对它们的评价，图2是詹•雷伊温度计模型。 资料1：酒精的凝固点﹣117℃，沸点78℃；水银的凝固点﹣39℃，沸点357℃。 请结合资料，解决以下问题： （1）相对于水银温度计，请填写图1中“？”处对酒精温度计的优点的评价内容________________ ________________________； 小附利用青霉素瓶、细长玻璃管（足够长）、红墨水等也制作了一支温度计（如图3），用以比较不同液体的温度高低，同时针对该温度计设计了评价表； 温度计评价表 评价等级 优秀 合格 待改进 评价指标能 粗略测出0℃～100℃液体的温度 能比较不同物体的温度，但无法粗略测出具体的温度 无法体现温度计的功能 （2）根据评价表，该温度计被评为“合格”，为使改温度计能达到“优秀”水平，该温度计还应该如何改进，写出你的具体方法：________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________； （3）若将该温度计玻璃泡放到20℃的水中，温度计玻璃管内液面距青霉素瓶底部距离h1为25cm，放到40℃的水中，液面距青霉素瓶底部距离h2为35cm，若测某液体的温度时，液面距青霉素瓶底部距离h3为32cm时，该液体的温度是多少？（要求列式计算） （4）资料2：膨胀系数是表征物体受热时其体积增大程度的物理量，水的膨胀系数是0.000208/℃，煤油是0.001/℃；据此，选择煤油做温度计的材料能提高准确度的理由是____________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】（1）能测的最低温度更低； （2）使该温度计分别放置于0℃的冰水混合物中和一标准大气压下的沸水中，等细长玻璃管中的液面稳定后，在细长玻璃管上分别标出0℃和100℃位置，然后根据标记0℃和100℃刻度之间的长度大小，均匀标出一些温度值； （3）34℃； （4）煤油的膨胀系数大，升高相同温度，体积增大的更多，液面升高更多。 【解析】（1）水银的沸点高，适合测高温物体的温度，酒精的凝固点低，适合测低温物体的温度。 （2）冰水混合物的温度为0℃，标准大气压下水的沸点为100℃，让温度计分别测出两个温度时的液面位置，从而在细长玻璃管上标记出两个温度数值，然后在两个温度刻度之间均匀标注出其它一些温度值即可。 （3）已知20℃和40℃对应的长度位置，进而得到每厘米代表的温度值，由h3与h1之间的长度，可得到两位置对应的温度差，从而得到此时液体的温度值。 （4）相同情况下，液体体积变化越大，温度计可以做的更精确。 解：（1）相对于水银温度计，酒精的凝固点低，能测低温。 （2）根据优秀指标的要求，可以把温度计的玻璃泡放到冰水混合物中，在玻璃管液面处标上0刻度，放到标准大气压下的沸水中在玻璃管液面处标上100刻度，0和100之间划分均匀等分 （3）由于温度计玻璃泡放到20℃的水中，温度计玻璃管内液面距青霉素瓶底部距离h1为25cm，放到40℃的水中，液面距青霉素瓶底部距离h2为35cm，则液面上升1cm，升高的温度 液面距青霉素瓶底部距离h3为32cm时，该液体的温度t＝20℃+（32cm﹣25cm）×2℃/cm＝34℃ （4）由资料数据知，煤油的膨胀系数远远大于水的膨胀系数，则在液体体积相同时，煤油受热时的体积变化大，在细管相同时，液面变化较大，温度计可以做的更精密。 1 / 28 学科网（北京）股份有限公司 $