初二物理(北京版)-温度 温度计-1教案

教案教学基本信息课题第七章热现象第一节温度温度计学科物理学段：初中年级八年级教材书名：义务教育教科书物理八年级全一册出版社：北京师范大学出版日期：2014年7月教学设计参与人员姓名单位设计者实施者指导者课件制作者其他参与者教学目标及教学重点、难点教学目标：1.通过实验，感知物体的冷热程度，理解温度的概念，准确测量物体温度须使用温度计；2.通过动手制作温度计，理解液体温度计的测温原理以及温度计各部分结构的作用；3.了解摄氏温度的规定方法，并且知道实验室温度计的使用方法；4.了解体温计的结构。重点：摄氏温度的规定。难点：实验室温度计的使用方法。教学过程(表格描述)教学环节主要教学活动设置意图一、创设情景，引入新课【观察回忆】今年，全球多地出现了新冠肺炎病毒的疫情。那么，是否被病毒所感染，一项非常重要的指标就是：我们的体温是否正常。如图就是医护人员正在使用红外测温仪检查某个人的体温。体温较高，说明人体出现发热症状，就需要进行进一步的检查。物理学用温度来表示物体的冷热程度。【揭示课题】今天我们来学习第七章热现象第一节《温度温度计》。二、合作探究，建构知识（一）温度【体验生活】物体的冷热程度用温度表示很多时候，我们靠身体的感觉判断来判断物体的温度。比如，洗澡的时候我们习惯用手去试一下水的温度；还有的时候，我们用手来抚摸一下额头，来粗略判断一下体温。那么用手去判断物体的温度在任何时候都是准确的吗？下面，我们一起做一个小实验，用手感觉一下物体的温度。我们的两只手温度相同。两只手分别触摸长时间放置在室内的泡沫塑料块和木块，感觉一下它们的温度。我们的手感觉相同吗？我们会觉得放在泡沫塑料块上的手很暖和，而放在木块上的手很凉，于是判断出泡沫塑料块的温度较高，木块的温度较低。若把手移到铁块上，我们会觉得铁块更凉，于是判断出铁块的温度更低。通过触摸三个物块，我们得出了初步的判断：泡沫塑料块的温度最高，其次是木块，铁块的温度最低。实际上，长期放置在室内的泡沫塑料块、木块和铁块的温度是相同的，所以我们用自己的感觉去判断温度并不是很准确的。【想一想】上面的小实验，我们的两只手温度是相同的，但触摸的是不同材质的物体，所以判断温度时出现了错觉。如果我们两只手的温度不同，再去触摸同一个物体，我们两只手的感觉也是不一样的。我们再来做一个小实验。我们把眼睛蒙上，然后把左手放入热水盆中，右手放入冷水盆中。过一会，左手的温度变高，右手的温度变低。我们同时把两只手拿出来，分别放入两盆温水中。请你立刻判断一下温水的温度？两只手的判断一定是不一样的。刚从热水中拿出来的左手会觉得水很凉，判断出水的温度较低，；而刚从冷水中拿出来的右手觉得很暖和，判断出这盆水的温度较高。但实际上事先准备的两杯温水的温度是相同的，用我们的感觉去判断温度又一次出现了错误。【师生总结】以上实验说明：只靠感觉去判断物体的温度是不可靠的，要准确测量物体的温度，必须有标准并且有仪器来进行测量。测量温度的仪器叫做温度计。通过两个实验，深刻理解温度的概念，并且知道凭感觉去判断温度是不可靠的，准确测量物体的温度，需要使用温度计。（二）温度计的测温原理模仿制作温度计【提出问题】教师出示一支温度计。我们来观察一下，温度计由哪些结构组成呢？有一个面板，上面标有刻度，中间有一根玻璃管，下面有一个玻璃泡，里面装有红色液体，玻璃管内部还有一根非常细的管，红色液体可以上升到细管里。上面的字母C和K表示的是单位。那么它的哪部分用来感知物体的温度，从而测出物体的温度？不难看出，它下面的玻璃泡是来感知物体温度的。【观察思考】下面，我们把这支温度计的感温玻璃泡放入一杯热水中，请你观察现象。现象：红色液体在细管内上升，一会便稳定在一个示数不变了。这时显示的就是热水的温度。下面，我们把这支温度计的感温玻璃泡放入一杯冷水中，请你观察现象。现象：红色液体在细管内下降，一会便稳定在一个示数不变了。这时显示的就是冷水的温度。【想一想】为什么把温度计的玻璃泡放入热水中红色液体会上升？把温度计的玻璃泡放入冷水中红色液体就下降呢？原因是：液体具有热胀冷缩的性质。当玻璃泡浸入热水中时，玻璃泡中的红色液体受热膨胀，沿细管上升；当玻璃泡浸入冷水中时，红色液体遇冷收缩，沿细管下降。我们把温度计中玻璃泡内的红色液体称为测温液体。通过观察测温液体的热胀冷缩程度来判断物体的温度。液体温度计就是利用液体的这种性质制成的。根据测温液体种类的不同，温度计可以分为：酒精温度计、煤油温度计和水银温度计。一般是这三种测温液体。【模仿制作】下面我们就根据液体的热胀冷缩性质制作一支简易的温度计。用它来粗略判断物体的温度。准备一个小玻璃瓶，在小玻璃瓶里装一些红色墨水。一根细管插入瓶盖中央，再插入小瓶中，盖紧瓶盖。这时液体通过细管上升到某一位置。简易温度计就制作好了。小玻璃瓶就相当于温度计的玻璃泡，红墨水就相当于测温液体，细管就相当于温度计内的细玻璃管。下面我们将制作好的简易温度计分别放入两杯水中，来测量一下两杯水温度的高低。等待一段时间，当液体停止上升后，观察红墨水到达的位置。从而判断两杯水的温度高低。第一次红墨水上升的位置很高，第二次红墨水下降的位置很低。由此判断出第一杯水温度高，第二杯水温度低。通过观察温度计，初步认识温度计的结构。通过观察实验现象，了解液体热胀冷缩的性质。通过自制温度计的过程、再将自制温度计与演示温度计进行对比，深刻理解温度计各部分结构的作用。（三）摄氏温度的规定【细致观察】我们刚才制作的简易温度计。它能够粗略判断物体温度的高低，但是不能准确显示物体的温度。因为它没有刻度。那么温度计上的刻度规定的标准是什么呢？上面的字母C和K表示什么单位呢？【查阅资料】字母C表示：摄氏温度。K表示热力学温度。我国采用的是摄氏温度。摄氏温度最早是由瑞典物理学家摄尔修斯提出的，后来人们对摄氏温度有一定的修改。它是这样规定的：（1）一标准大气压下，冰水混合物的温度规定为0度；（2）一标准大气压下，沸腾的水的温度规定为100度；（3）在0度和100度之间分成100等份，每一等份称为1摄氏度，表示为1℃。我们注意一下℃的写法：先写字母C，在C的左上角写一个小圆圈°，表示度。读作摄氏度。若温度比0℃还要低，则用负号表示。如：比0℃低5℃，则记作“-5℃”，读作“零下5摄氏度”。我国采用的是摄氏温度，用符号t表示。在国际制单位中，温度的量度使用热力学温标，它的单位是开尔文，简称开，用K表示。热力学温度用T表示。热力学温度T与摄氏温度t的数量关系是：T=t+273.15。热力学温度、摄氏温度所规定的0K和0℃是不同的。在我们读取温度计示数时，要注意观察温度计上的单位。这支演示温度计，左侧显示的是热力学温度，右边显示的是摄氏温度。【比一比】我们再来了解一些与生活有关的温度：地球上最低气温约是“零下90摄氏度”；正常人的体温约是“36.5摄氏度”。还有等等一些其他物体的温度。温度计的种类多样，我们常用的实验室温度计、体温计、还有家中的寒暑表。在实际生产生活中，为了适应不同的测温需要，人们还设计制作了气体温度计、红外测温仪、热电偶温度计和光学高温计等各种各样的温度计。将一支无示数的简易温度计与一支有示数的温度计进行对比，激发学生的求知欲，对于摄氏温度中温度的规定更深入的理解。了解其他温标的规定方法。通过观察表格数据，对不同物体的温度有感性认识。（四）学生实验：用常见温度计测温度这是实验室使用的温度计。我们应该如何使用这支温度计测量液体的温度呢？【深化引导】我们来一起思考几个问题：（1）实验桌上有量程和最小分度不同的温度计，我们可以随意选取一支去测量液体温度吗？答案是：不可以。如果所测的温度过高，超出了温度计所能测量的最高温度，温度计里的液体可能将温度计胀破；如果所测的温度过低，低于了温度计所能测量的最低温度，将测不出温度。所以使用温度计时，首先要看清它的量程、最小分度值、零刻度。。【议一议】请看这支实验室温度计，它所能测量的最高温度值、最低温度值、最小分度值是多少？零刻度线的位置在哪里？（2）测量液体温度时，请看以下操作是否正确？温度计接触容器壁温度计玻璃泡接触容器底这两种操作是不正确的。这样会使所测量的液体温度不准确。温度计的玻璃泡要与液体充分接触，不能接触容器壁和容器底。（3）读取温度计示数时，示数不稳定时就开始读数，或俯视、仰视温度计读数可以吗？答案是：不可以。把温度计放入液体后，需要等温度计示数稳定后再读数。俯视读数会使测量值偏大，仰视读数会使测量值偏小。视线要与温度计垂直。（4）将温度计从液体中取出之后再读数，可以吗？答案是：不可以。若离开液体读数，玻璃泡内的测温液体热胀冷缩，示数会发生较大变化，则测出的将不是液体的温度。所以，温度计不可以离开液体读数。通过思考问题，不断深入理解实验室温度计的使用方法。（五）体温计为什么实验室温度计要留在液体中读数，而体温计却可以离开人体读数呢？下面我们来一起认识一下体温计。体温计的测量范围是：35—42℃；测温液体：水银；最小分度：0.1℃。特殊结构：在前端，玻璃泡与细玻璃管之间，有一段非常细的、弯曲的结构，叫做“缩口”。将它与实验室温度计进行对比：实验室温度计的玻璃泡与细玻璃管之间是直的。当用体温计测量体温时：水银受热膨胀，通过缩口上升到细玻璃管内；读体温计时：体温计离开人体，水银遇冷收缩，水银柱在缩口处断开，上面的水银柱无法退回到玻璃泡中，所以还指示原来的温度。因而体温计可以离开人体读数。需要注意的是：在每次使用体温计前，要用力向下甩，使水银重新回到玻璃泡中。与生活实际结合。将体温计与实验室温度计的结构进行对比，理解体温计的特殊结构和作用。（六）红外额温枪用这种水银温度计测量体温的弊端是：其测试时间过长、设备需与患者接触，大范围适用时存在交叉感染的风险，不适用于公共场合体温的快速筛查。当下全球多地爆发新冠肺炎病毒疫情，在公共场合需要快速检测出人体的温度。这位医护人员使用的红外额温枪就能够快速出人体的温度。那么它的工作原理是什么呢？红外额温枪的核心技术在于：红外温度传感器和主控板部分。红外测温的机理：人体与其他生物体一样，自身也在向四周辐射释放红外能量，因此，只要通过对人体自身辐射红外能量的测量就能准确地测定人体表面的温度。人体红外温度传感器就是根据这一原理，设计制作而成的。红外额温枪的工作过程：当红外额温计对准并靠近被测对象至有效距离时，按下电源键，并保持若干秒，则红外额温计内部的红外传感器模块就会进行温度采集，并转化为电信号，随之将电信号转换为数字信号，而后通过通信接口传输到单片机上，最后将温度显示在液晶显示屏上。红外额温枪通过测量额头的辐射温度，非接触性地实现对人体温度的测量，适用于公共场合体温的快速筛查，成为当下疫情防控的重点物资。（七）巩固练习练习：①温度计的读数是℃。我们先注意一下零刻度线的位置。液柱停留在零刻度线以上；再观察温度计的最小分度，是1℃。所以此温度计的读数是17℃。②温度计的读数是℃。我们先注意一下零刻度线的位置。液柱停留在0刻度线以下，说明此时的温度没有达到0℃；温度计的最小分度是1℃；所以此温度计的读数是“零下18摄氏度”，记作-8℃。用同一只温度计测 0℃的水和0℃的冰水混合物的温度，下列说法正确的是 （） A．0℃的水温度高