2025 小学三年级科学下册温度计的构造与原理课件

一、从生活到观察：温度计的“外貌档案”演讲人从生活到观察：温度计的“外貌档案”01从知识到应用：温度计的“生活智慧”02从现象到本质：温度计的“工作密码”03总结：温度计的“生命密码”04目录2025小学三年级科学下册温度计的构造与原理课件同学们，今天我们要一起探索一个生活中常见却又充满科学奥秘的工具——温度计。还记得上周体育课跑完步，有同学说“今天好热，大概30度吧”；发烧时妈妈用体温计给你量体温；煮牛奶时奶奶会用厨房温度计看是否煮开……这些场景里的“温度”，都是通过温度计这个“小助手”告诉我们的。作为三年级的科学小侦探，我们今天的任务就是：拆开它的“外衣”，弄明白它的“心跳”——也就是温度计的构造与原理。01从生活到观察：温度计的“外貌档案”从生活到观察：温度计的“外貌档案”要了解一个新朋友，首先得观察它的“长相”。大家可以拿出自己带来的温度计（如果没有，请看PPT上的图片），先别急着摸，用眼睛仔细看：它是什么形状的？表面有什么标记？里面有什么东西在动？1基础构造的共性特征通过观察，我们会发现，无论是家里的体温计、实验室用的水银温度计，还是厨房里的电子温度计（不过今天我们重点研究最传统的液体温度计），它们都有几个共同的“身体部件”：1基础构造的共性特征玻璃外壳：透明的“保护罩”温度计的主体是一根细长的玻璃管，这层透明的“外衣”有两个重要作用：一是保护内部的液体不泄露（比如水银有毒，必须密封）；二是让我们能清楚看到内部液体的变化。大家可以轻轻捏一捏玻璃管，会发现它很坚硬，但也很脆——所以使用时一定要小心，摔碎了会很危险哦！（这里可以展示一张破碎温度计的图片，提醒安全）1基础构造的共性特征液泡：储存“能量”的小仓库玻璃管下端有一个圆鼓鼓的“小肚皮”，这就是液泡。它的体积比上面的玻璃管大很多，里面装满了液体（比如水银、酒精或煤油）。大家可以想象：液泡就像一个“能量收集器”，当它接触到被测物体（比如你的手心、杯中的热水）时，热量会通过玻璃传递给里面的液体，液体就会“变胖”或“变瘦”。1基础构造的共性特征细玻璃管：显示变化的“刻度尺”液泡上方连接着一根非常细的玻璃管，这是温度计的“核心通道”。为什么要这么细呢？举个例子：如果用粗管子装水，水位上升1厘米可能需要很多水；但用细管子，同样多的水会让水位上升得更高。所以细管子能让我们更清楚地看到液体体积的微小变化，这就是“放大效应”。1基础构造的共性特征刻度与数字：温度的“语言”玻璃管外表面或内部印有均匀的刻度线和数字，这是温度的“密码本”。最常见的刻度是摄氏温度（℃），比如0℃是冰水混合物的温度，100℃是标准大气压下沸水的温度。刻度线越往上，数字越大，表示温度越高。大家可以观察自己的温度计，看看相邻两个刻度之间的间隔是多少（通常是1℃或0.1℃）。2不同温度计的“个性设计”虽然构造有共性，但不同用途的温度计会有“特殊装备”。比如：2不同温度计的“个性设计”体温计：会“记忆”的小能手大家的体温计是不是和实验室温度计长得不太一样？它的玻璃管在液泡上方有一个非常细的“缩口”。当我们把体温计夹在腋下时，水银受热膨胀，会挤过缩口进入细管；但取出后，水银遇冷收缩，缩口处的水银会断开，细管中的水银就停在最高位置，不会回落——这样我们就能从容地读出体温了。不过，用完后需要用力甩一甩，才能让水银回到液泡里哦！2不同温度计的“个性设计”寒暑表：适应冷热的“多面手”家里挂在墙上测室温的寒暑表，里面装的通常是酒精或煤油，因为它们的凝固点比水银低（水银在-39℃会凝固，而酒精在-117℃才会凝固）。这样即使冬天温度很低，酒精也不会“冻成冰块”，还能正常显示温度。2不同温度计的“个性设计”实验室温度计：直来直去的“急性子”实验室用的温度计没有缩口，液柱会随温度变化实时升降，所以测量时不能离开被测物体（比如测热水温度时，不能把温度计拿出来读数，否则液柱会因为空气温度低而下降，导致读数不准）。通过这部分观察，我们已经给温度计做了“外貌体检”，知道了它由玻璃外壳、液泡、细管、刻度四部分组成，不同用途的温度计还有独特的设计。接下来，我们要更深入地问：这些部件是怎么“合作”的？为什么液体上升下降就能表示温度？02从现象到本质：温度计的“工作密码”从现象到本质：温度计的“工作密码”同学们，你们有没有注意过：夏天打足气的自行车轮胎，暴晒后可能会爆胎；冬天装满热水的玻璃杯，突然倒进冷水可能会炸裂。这些现象背后藏着一个重要的科学原理——热胀冷缩。而温度计正是利用了液体的热胀冷缩性质来工作的。1热胀冷缩：万物共有的“脾气”简单来说，热胀冷缩就是“物体受热时体积膨胀，遇冷时体积收缩”。固体、液体、气体都会有这种现象，只是液体的表现更明显（比如气体容易扩散，固体膨胀量小）。我们可以通过一个小实验来验证：实验材料：空玻璃瓶（带橡胶塞）、细吸管、红墨水、热水、冷水实验步骤：在玻璃瓶中装半瓶水，滴几滴红墨水染色；将吸管穿过橡胶塞插入瓶中，确保吸管下端浸入水中，塞紧橡胶塞（不能漏气）；把瓶子放入热水中，观察吸管内的水位变化；再把瓶子放入冷水中，观察水位变化。实验现象：放入热水时，吸管内的水位上升；放入冷水时，水位下降。1热胀冷缩：万物共有的“脾气”结论：水受热体积膨胀，所以水位上升；遇冷体积收缩，水位下降。这个实验中的水，就相当于温度计里的水银或酒精。温度计的液泡接触被测物体后，液体吸收热量（或释放热量），体积膨胀（或收缩），在细管中上升（或下降），最终停在与当前温度对应的刻度位置。2.2为什么选择液体？固体和气体不行吗？同学们可能会问：既然固体、液体、气体都有热胀冷缩，为什么温度计常用液体呢？我们来分析一下：固体：比如金属条，虽然受热会膨胀，但膨胀量很小（比如1米长的铜条，温度升高1℃只膨胀0.0017厘米），需要复杂的机械结构放大才能观察到变化（比如双金属片温度计），不适合做简单的玻璃温度计。1热胀冷缩：万物共有的“脾气”气体：气体的热胀冷缩更明显，但气体容易受气压影响（比如天气变化时气压不同），测量结果不稳定，而且需要密封的容器体积很大，不方便携带。液体：液体的膨胀量比固体大，比气体稳定，容易密封在玻璃管中，所以是最适合的选择。常见的液体有水银（银白色，沸点357℃，适合测高温）、酒精（无色，凝固点-117℃，适合测低温）、煤油（红色或蓝色，沸点150℃左右，适合测室温）。3刻度的“校准”：温度的“标尺”是怎么定的？现在我们知道了液体随温度变化会升降，但刻度上的数字是怎么来的呢？这需要“校准”——也就是用已知的温度点来标记刻度。3刻度的“校准”：温度的“标尺”是怎么定的？0℃和100℃：两个关键参考点最早的摄氏温度（由瑞典科学家摄尔修斯提出）规定：在标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为100℃，中间分成100等份，每一份就是1℃。这个标准被广泛接受，所以我们的温度计刻度都是基于这两个点校准的。3刻度的“校准”：温度的“标尺”是怎么定的？如何给一支新温度计标刻度？不过，现在工厂里制作温度计会更精确，比如用恒温槽控制温度，用仪器测量液面位置，确保刻度的准确性。0℃以下和100℃以上的刻度可以继续延伸（根据液体的凝固点和沸点决定范围）。在0℃和100℃之间均匀画出100条刻度线，每条线间隔1℃；再将液泡浸入沸水中（标准大气压下），待酒精柱稳定后，标记此时的液面位置为“100℃”；将液泡浸入冰水混合物中，待酒精柱稳定后，在细管上标记此时的液面位置为“0℃”；假设我们要制作一支酒精温度计，步骤是：EDCBAF03从知识到应用：温度计的“生活智慧”从知识到应用：温度计的“生活智慧”学完了构造和原理，我们再来看看温度计在生活中的“聪明设计”，以及如何正确使用它们。1生活中的“温度小卫士”1医疗领域：体温计的缩口设计让它能“记住”最高体温，方便医生诊断；电子体温计用传感器代替液体，测量更快（但传统水银体温计更准确）。2厨房场景：煮糖果需要精确控制温度（比如做软糖需要112-115℃），专用的糖果温度计刻度范围更大（通常0-200℃），液泡更耐煮。3气象观测：气象站的百叶箱里挂着最高/最低温度计，最高温度计用酒精（水银会因为缩口停在最高位），最低温度计用煤油，里面有一个小金属指针，温度下降时煤油收缩，指针被带动下降，记录最低温度。4工业生产：化工厂需要监测高温反应釜的温度，会使用双金属片温度计（固体热胀冷缩）或红外温度计（非接触测量，安全）。2正确使用：让温度计“说真话”使用温度计前，我们要先“读说明书”，注意以下几点：看量程：温度计有最大和最小测量值（比如体温计通常35-42℃，实验室温度计-20-110℃），如果用体温计测沸水，水银会膨胀到超过细管容量，导致玻璃管炸裂！测准位置：测量液体温度时，液泡要完全浸没在液体中，不能碰到容器底或壁（因为容器壁的温度可能和液体不同）；测体温时要夹紧，确保液泡与皮肤充分接触。等稳定再读：刚放入被测物体时，液体还在膨胀或收缩，要等液面稳定后再读数；读实验室温度计时，视线要与液面齐平（俯视会读高，仰视会读低）。安全第一：水银温度计打碎后，绝对不能用手碰！要先开窗通风，用硬纸片把水银珠收集到密封瓶里，交给专业人员处理（水银有毒，蒸发后会危害健康）。04总结：温度计的“生命密码”总结：温度计的“生命密码”同学们，今天我们像拆礼物一样，拆开了温度计的“外壳”，看到了它的玻璃管、液泡、刻度这些“身体部件”；又像侦探一样，破解了它的“工作密码”——液体的热胀冷缩原理；最后还学会了如何和它“友好相处”，让它准确告诉我们温度。简单来说，温度计的构造是“玻璃外壳保护，液泡储存液体，细管放大变化，刻度标记温度”；原理是“液体受热膨胀上升，遇冷收缩下降，通过刻度显示温度”。它就像一个沉默的“温度翻译官”，把看不见的热量变化，变成我