物态变化之测不准温度计.docx

八年级平行班秋季讲义 第4讲 上课时间：10月1日 晚7：00-9：00 测不准温度计4模块一 温度、温度计做个小实验: 先把两只手分别放入热水和冷水中, 然后, 先把左手放入温水中, 再把右手放入温水中. 两只手对“温水”的感觉相同吗?冬天从户外回来, 用凉水洗手, 为什么感觉水变温暖了? 手去触摸长时间放在教室里面的金属块、木块和泡沫塑料块, 感觉金属块比较凉但是用温度计测量, 竟然温度一样, 很奇怪吧, 让我们一起走进神奇的热学吧温度定义我们把物体的冷热程度叫做温度测量工具测量温度的工具是温度计温度计有气体温度计、液体温度计、金属温度计(双金属片)等实验室中常用温度计是液体温度计, 它是利用水银、酒精或煤油等液体热胀冷缩的性质制成的由于温度计内部的液体有不同的沸点和凝固点, 所以可制成测量范围不等的各种用途的温度计温标温度的测量标准常用有摄氏温标、华氏温标和热力学温标(也叫绝对温标或开尔文温标)温标分类名称摄氏温标热力学温标创立人摄尔修斯(瑞典)威廉汤姆孙开尔文(英国)零点及分度方法1标准大气压下冰水混合物温度为0度, 纯水沸腾时温度为100度, 在0100度间等分100份, 每一等份就是1摄氏度把273.15叫做绝对零度, 每一度的大小与摄氏温度相同(通常取绝对零度为273)温度表示符号tT单位摄氏度()开尔文(K)换算关系温度计使用温度计的注意 事项观察： 零刻度; 分度值; 量程(温度计所能测量的最低温度和最高温 度)放置： 温度计的玻璃泡要与被测物 体充分接触; 测量液体温度时, 玻璃泡不要接触到容器底或容器壁; 读数： 读数时, 温度计的玻璃泡始 终不能离开被测物体; 等温度计的示数稳定后再读数; 读数时, 视线要与温度计中液柱的表面平齐, 不能仰视或俯视 记录： 记录时一定要带单位(); 是零下时, 可在数字前面加负号, 如零下5摄氏度, 可记为5常见温度计种类原理图液体温度计液体热胀冷缩气体温度计气体热胀冷缩 是伽利略制造的世界上第一个温度计,要受大气压影响金属温度计(双金属片)温度变化时不同金属的热膨胀程度 不同1、 温度计示数和内径粗细问题合格的温度计测量同一液体温度时示数都应该是一样的，而常见温度计一般是利用液体的热胀冷缩制成的，而这里的热胀冷缩是指同种等体积的液体（酒精、水银等）经过相同的温度差变化，会膨胀（或缩小）相同的体积，那么由于V=Sh，内径粗的一定上升（或下降）高度少，内径细的一定上升（或下降）高度多。温度、温度计【例1】 下面对温度的认识中，正确的是（ ）A0是最冷的温度B0的冰比0的水的温度低C100的沸水与100的水蒸气的冷热程度是相同的D温度的单位只有“摄氏度”【答案】C【例2】 以下说法中，你认为最符合实际的是（ ）A人体的正常体温为35B冰箱冷冻室的温度约为5C上海盛夏中午室外温度可达38D上海的最低气温可达零下30【答案】C【例3】 一杯液体的温度为274K，对应摄氏温标为 （ ）A37 B1C511 D547【答案】B【例4】 在测量液体温度的实验时，如图所示的四种方法中正确的是（ ） A B C D【答案】B【例5】 温度计是一种常见的测量工具，图所示温度计的读数是（ ） A6 B4C-6 D-4【答案】D温度计示数和内径粗细问题【例6】 在制作液体温度计时, 为了提高温度计的灵敏度, 下列措施可行的是()A玻璃管的内径细些 B玻璃管的内径粗一些C把玻璃管的容积做小一些 D以上都不正确【答案】 A【例7】 量程都是0100的A、B、C三支温度计, 分度值都是1玻璃泡的容积A大些, B、C相同;玻璃管内径A、B相同, C粗些由此可以判定0100刻线之间的距离是() AA最长 BB最长 CC最长 D一样长【答案】 A【例8】 两支内径粗细不同下端玻璃泡内水银量相等的合格温度计同时插入同一杯热水中, 水银柱上升的高度和温度示数分别是()A上升高度一样, 示数相等B内径细的升得高, 它的示数变大C内径粗的升得低, 但两支温度计的示数相同D内径粗的升得高, 示数也大【答案】 C模块二 测不准温度计2、 测不准温度计温度计是热学中测定温度的一种基本仪器，其特点是方便、准确。但是，如果温度计上所标的刻度不准确，测出的温度将会出现很大的误差。但是，如果能通过合理的换算，也可以用这支不准确的温度计测出准确的温度一般来说，有3种解法：(1)一般方法（真实分度值解法）将不准温度计的分度值代表的真实值求解出来，之后再通过将不准温度计示数按照真实分度值换算成实际值，公式如下：不准温度计真实分度值=100/（T沸水-T冰水混合物）=真实温度差/示数差物体实际温度=不准温度计示数不准温度计真实分度值(2)待定系数法设真实温度t，与示数T之间的函数关系为：T=kt+b。其中：T代表温度计在不同时刻的示数，t代表温度计在该时刻的实际温度。根据题意，代入相关的数值，联立方程组求解即可。(3)图示结合比例法（“丰”字图）将真实的温度和与其对应的不准温度计示数相列两端，通过真实温度差值和对应不准温度计差值对应成比例求解。T真1T示1T真2T示2T真3（待求）T示3（T真3- T真2）/（T示3- T示2）=（T真2- T真1）/（T示2- T示1）3、 气体温度计：气体温度计，如图所示，是伽利略制造的世界上第一个温度计，它是利用气体热胀冷缩的性质制成的由于气体的热胀显著，所以气体温度计读数可见度大，但要受大气压影响4、 定义新温标：一般是利用液体（或气体）的热胀冷缩，定义新的温标（0度和分度值），从而采用新温标进行测量或与其他温标进行转化。测不准温度计【例9】 小红做实验时发现一只温度计不准确, 把它和标准温度计一同插入水中, 发现当实际温度为2时, 它的示数为4, 82时它的示数是80, 仔细观察, 它的刻度是均匀的如图所示:(1)请以x表示任意温度时这只温度计的示数, 以y表示这时的实际温度, 导出用x表示y的关系式; (2)这只温度计的示数是26时, 实际温度是多少?(3) 在什么温度时, 这只温度计的示数等于实际温度?【答案】 (1)因为刻度是均匀的, 所以温度计每增加相同的示数时, 实际温度的增加也是相同 的根 据这一点, 可以试探性地写出y=ax(a为某一常量)但是根据题中所述的实际情况, 当x=0时, y不太可能也是0设这时y=b, 于是y和x的关系在形式上应为y=ax+b 由于x=4时, y=2; x=80时, y =82, 把这两组数据分别代入式得到, , 解这个二元一次方程组得到, , 即 (2)把代入式, 得这表明这只温度计示数为26时, 实际温度为25.1(3)在式中令x=y, 即解之, 得x=42这表示在42时, 温度计的示数与实际温度相同【例10】 有一只温度计的刻度均匀但不准确, 将它放在冰水混合物中示数为零下2;将它放在1标准大气压下的沸水中时示数为96若放在某室内示数为245, 则室内的实际温度是_A.24.5B.25.4C.28.3 D.27.1【答案】D由, 得t=27.1 （梯子法）气体温度计【例11】 如图所示的是伽利略制成的第一个空气温度计的示意图, 当外界温度升高时, 细管中的水柱将()A升高 B降低 C不变 D无法判定【答案】 B定义新温标【例12】 把一支无刻度的温度计插入冰水温合物中时，水银柱长20cm，把它插入1标准大气压下的沸水里，水银柱长为40cm，将它插入某液体中时，水银柱长25cm，此液体的温度是_ ( )A12.5 B25 C5 D62.5【答案】B【例13】 下列在摄氏温度下, 酒精的熔点是117, 沸点是78, 如果我们规定酒精的冰点为0度, 沸点为100度, 在0度到100度之间分成100等份, 每一等份作1度那么用这种温度计来测量时, 水的冰点是 度, 沸点是 度A.0；100B.60;120C.60;111.3D.62.2;112.5【答案】 60 111.3温度计的0对应于-117, 温度计的100对应于78, 那么温度计的每一度为水的凝固点为0, 它在温度计的度数为水的沸点为100C, 它在温度计上的度数为模块三 热传递 定义热从高温物体传给低温物体, 或从同一物体的高温部分传到低温部分条件温度差方向高温到低温方式传导能量沿着物体传递(1)善于传导热的物质叫热的良导体, 如各种金属等 (2)不善于传导热的物质叫热的不良导体, 如木头、不流动的空气等 对流依靠液体、气体的流动来传递能量的方式必须同时满足两个条件：(1)物质可以流动加热方式(2)必须能促使物质流动辐射能量由发热体沿直线向外射出去的传导的方式(1)不需要任何媒介物, 可在真空中进行(2)黑色表面的物体比白色表面的物体吸收热和辐射热的本领都来得强【例14】 如下图所示，一个竖直放置的三角形玻璃管，管中装满水，用酒精灯对某一顶点加热，水便按图中所示的方向流动，那么被加热的顶点（ ）A一定是A点 B一定是C点C一定是B点 D任意一点【答案】C【例15】 体积相同的黑白两球, 把它们放在阳光下晒一段时间, 人们会感觉到黑球比白球热, 这是因为黑球（）A善于导热 B密度教大 C善于吸收辐射能 D以上都不对【答案】C模块四 热膨胀物体热膨胀的一般规律一般物体在温度升高时膨胀, 在温度降低时收缩, 在相同的条件下, 气体膨胀最明显, 液体次之, 固体膨胀的最小水的反常膨胀规律水在4以上跟一般物体一样是热胀冷缩的, 但在0到4之间却是热缩冷胀.所以对于一定质量的水, 在4时体积最小, 即水的密度在4时最大热膨胀在技术上的意义固体在温度改变的时候, 膨胀或收缩虽很小, 但当热膨胀受到阻碍时,产生的力却很大例：在架桥、铺路、安装管道等工程技术中, 接触物间留有伸缩的空间, 来防止热胀冷缩的力产生破坏作用另一方面工程技术上也常利用热膨胀做有益的事情, 如给火车轮安装轮箍等利用不同材料在相同条件下的热膨胀不同制成双金属片, 在自动控制上发挥很大的作用, 如恒温箱、自动防火报警装置各种仪器、机器、建筑物通常都是用不同的材料组合制成, 选择材料时应考虑各种材料的热膨胀是否相同长度单位换算与估算【例16】 如图所示, 在试管中装上适量的水, 把一根画有刻度的吸管穿过橡皮塞插入水中, 用酒精灯给试管中的水加热, 则会看到吸管的液柱会 (上升或下降), 若将酒精灯移开, 则会发现液柱 (上升或下降). A上升；上升 B上升；下降C下降；下降D下降；上升【答案】B 上升 下降【例17】 小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现型, 如图所示其主要原因是( )A为了避开行人和建筑物B为了防止管道的热胀冷缩 C为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏D为了方便工人师傅安装和检修【答案】 C【练习1】 下列关于温度的描述符合实际的是（ ）A.发高烧时人体温度可达40B.冰箱冷冻室的温度为10C.饺子煮熟即将出锅时温度为50D.加冰的橙汁饮料温度为20【考点】温度估测【答案】A（冰箱冷冻室的温度一般在-18，饺子煮熟即将出锅时温度约为100，加冰的橙汁饮料温度在0左右。）【练习2】 量程都是0100 的甲、乙、丙三只酒精温度计，最小刻度都是1 ；玻璃泡的容积，甲大些，乙、丙相同；玻璃管的内径，甲、乙相同，丙粗些由此可判断此三只温度计的相邻的两条刻度线间的距离（ ）A甲最长，丙最短 B甲最短，丙最长C乙最长，但不能比较甲与丙的长短 D乙最短，但不能比较甲与丙的长短【考点】温度计示数和内径粗细问题【答案】A（都是酒精温度计，相等体积下升高相同的温度膨胀的体积相同，根据叙述，乙丙相比，丙刻线间距肯定比短（丙内经粗），甲由于有最大的玻璃泡容积，所以升高相同温度甲和乙相比会膨胀更多（甲乙其他条件一样），所以甲的刻线间距会更大。如果还是不懂，只能贴热膨胀系数公式（固液）Vt=V0(1+3T)）【练习3】 下列说法中正确的是（ ）A铺设楼房的楼板时，楼板之间应靠得很紧，不留缝隙B冬天架设电线时应比夏天架设时拉得略松些C在一块金属板在高温环境中会变小些D常温下刻制的钢尺，当在高温环境中使用时，其测量值会偏小【考点】热膨胀【答案】D（A显然要防止热膨胀造成的破坏；B如果比夏天松，夏天就更松，浪费材料；C显然要膨胀，D膨胀1小格真实值增大，但是我们还是按原来的算，所以会偏小）【练习4】 这一支使用后示数为38.2的体温计经正常消毒后去测量实际体温为37.1的人的体温, 结果显示的为38.2, 这是为什么?如果用它测量体温为38.6的人的体温, 示数为多少?【考点】体温计的使用【答案】体温计的示数只能升高而不会下降, 所以用38.2示数的体温计只能直接测量一定大于或等于38.2的物体, 只有大于38.2的温度示数才会上升，所以测量37.1人的体温会显示38.2；38.6（体温计的示数只能升高而不会下降, 所以用38.2示数的体温计直接测量各温度的示数一定大于或等于38.2, 只有大于38.2的温度示数才会上升故用此温度计测量体温为38.6的人, 示数为38.6）【练习5】 小明有一支温度计, 它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的, 但它的标度却不准确, 它在冰水混合物中的读数是-0.7, 在沸水中的读数是102.3, 则（1）当它指示的温度是-6时, 实际的温度是多少?（2）它在什么温度附近误差很小, 可以当作刻度准确的温度计使用?【考点】温度测量，测不准温度计【答案】-5.15 约23.3（就是测得示数和标准温度计一样）画出温度计的示意图如图所示, 它在冰水混合物中的读数是-0.7, 对应的准确温度是0;它在沸水中的读数是1023, 对应的准确温度是100, 图中温度计右侧标出的是不准确的温度值, 左