1. 首页 / 知识 /  正文

初中物理专题知识,物态变化,第1节 温度

初中物理专题知识,物态变化,第1节 温度

第1节 温度

一、温度定义

温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。

二、温度的单位

1.摄氏温度

(1)来源:18世纪瑞典天文学家摄尔修斯在1742年创立的温标。

(2)规定方法:在1个标准大气压下,水的沸点定为100摄氏度,冰水混合物的温度定为0摄氏度,其间分成100等份,每一等份称为1摄氏度。为了纪念和表彰摄尔修斯的贡献,1954年的第十届国际度量衡大会特别将此温标命名为“摄氏温标”。

(3)符号:℃,读作摄氏度。

(4)正确理解摄氏温度应注意以下五个问题。

①温度计上的℃是摄氏温度的单位。

②温度表示物体的冷热程度。它只有“高低”之分,没有“有无”之别,即0℃是表示物体的冷热程度,与1个标准大气压下纯净的冰水混合物的温度相同,而不是说物体没有温度。

③不论是冰多还是水多,在1个标准大气压下只要是纯净的冰水混合物,其温度就是0℃。

④摄氏温度的单位“摄氏度”是一个整体,不能分开,如30℃读作30摄氏度,不能读作摄氏30度。

⑤比0℃低的温度在数字前加“-”号,读作“负”或“零下”。如-10℃读作“零下10摄氏度”或“负10摄氏度”。

2.热力学温标

(1)来源:又称开氏温标、绝对温标,是国际单位制七个基本物理量之一,是由开尔文于1848年引入的。

(2)规定方法:以宇宙的温度下限绝对零度(-273.15℃)为零点温度。热力学温度T与摄氏温度t的关系是:T(K)=273.15 K+t(℃)。在体现温度变化时,每1K与每1℃的大小是相同的。

(3)符号:K,读作开尔文,简称开。

3.温度计

液体温度计的分类

(1)根据测温物质分类,液体温度计可分为酒精温度计、煤油温度计、水银温度计。

(2)根据用途分类,液体温度计可分为实验室用温度计、体温计、寒暑表。

(3)实验室用温度计、体温计、寒暑表的区别

种类

项目

实验室用温度计

体温计

寒暑表

原理

液体的热胀冷缩

玻璃泡内液体

煤油、酒精等

水银

煤油、酒精等

测量范围

-20~110

35~42

-30~50

分度值

1

0.1

1

结构

玻璃泡上都是均匀细管

玻璃泡上有一个细而弯的“缩口”

玻璃泡上都是均匀细管

注意事项

不能离开被测物体读数

可以离开人体读数,作用前甩几下

放在被测环境中直接读数,不能甩

⑷体温计缩口的作用:防止体温计离开人体后,玻璃泡内的水银柱冷却收缩退回玻璃泡内。

⑸各种不同温度计测温原理

①液体温度计使用液体的热胀冷缩;

②数字式温度计使用温感可变电阻,其电阻阻值大小随温度而变化;

③双金属片温度计使用不同金属的热胀冷缩程度不同;

④彩色温度计使用特殊材料感知温度,温度不同材料会发出不同颜色。

三、实验探究温度的变化

1.估测温度

⑴实验过程:

在生活中,很多时候人们可以根据皮肤来判断物体温度的高低,但这样做一定准确吗?如图所示,先把两只手分别放入热水和冷水中停一会儿,再迅速把双手同时放入盛有温水的杯子中,说出此时两只手的感觉。

⑵实验发现:虽然两手在相同温度的水中,但此时两只手对同一杯水的温度判断明显不同,原来在冷水中的手感觉温水很热,原来在热水中的手感觉温水很凉。

⑶实验结论:这说明人的主观感觉是不可靠的,要准确测量温度应当使用温度计。

2.自制温度计

⑴实验过程:用中间插有细玻璃管的橡皮塞塞紧装满红色冷水的小玻璃瓶,使瓶内的水位上升到细玻璃管的适当位置。将玻璃瓶放入热水中(或适当加热)。

⑵实验现象:可以比较明显地看到水的热胀冷缩现象。

⑶实验结论:液体温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的。

例题1:为了使自制温度计的精度提高,下列方法中正确的是( )

A .将自制温度计的细管做长一些

B .增大自制温度计的玻璃瓶的容积,减小玻璃管内径

C .减小玻璃瓶的容积,将玻璃管做长一些

D .把自制温度计的玻璃管做粗一些,使玻璃管内能装更多的液体

【考点】液体温度计的构造与工作原理

【答案】B

【解析】

⑴玻璃泡中的液体升高相同的温度,体积膨胀相同,如果管越细,上升的刻度越多,越灵敏。所以内径要细一些。

(2)玻璃泡容积越大,温度变化量相同时,液体总体积的变化量会更大,表现在毛细管中会更明显,灵敏度更高、准确程度更高。综上所述,B符合题意;ACD不符合题意,

故答案为:B.

【分析】液体温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的,玻璃泡中的液体遇热膨胀时,会在玻璃管中上升,升高相同的温度,体积膨胀相同,如果管越细,上升的刻度越多,越灵敏.

四、温度计的使用方法

1.估测:根据被测物体的温度选择合适的温度计,选择适当的量程。

2.观察:看清温度计的量程和分度值

3.放置:温度计的玻璃泡要全部浸入被测物体当中,不能接触容器底或容器壁

4.读数:①让温度计在被测物体当中稍停一会儿,待示数稳定后再读数;②在读数时温度计的玻璃泡不能离开被测物体;③视线要与液柱的上表面相平

例题2:练习使用温度计:

⑴实验室常用的温度计是根据液体________的规律制成的。

⑵使用温度计测热水温度时,有如下步骤:

a.选取适当的温度计;

b.等待一段时间;

c.让温度计玻璃泡浸没在水中,但不要接触容器底和容器壁;

d.用手摸一下热水杯,估计待测热水的温度;

e.按要求正确读数并记录。

按正确的操作程序,步骤排列应该是 。

如图甲所示温度计的读数方法正确的是________(选填“A”、“B”或“C”),示数为________℃。

⑶如图乙:是某同学测体温时体温计的一部分,它的示数是__℃,粗心的同学没有甩体温计,直接用该体温计先后去测两个体温分别是38℃和40℃的病人的体温,则体温计的示数分别是________℃和________℃。

【答案】⑴热胀冷缩 ⑵dacbe B 36 ⑶ 38.5 38.5 40

【考点】温度及温度计的使用与读数;摄氏温度及其计算

【解析】

⑴液体温度计的制作原理是液体的热胀冷缩。

(2)使用温度计测热水温度时,正确的操作顺序:

d.用手摸一下热水杯,估计待测热水的温度;

a.选取适当的温度计;

c.让温度计玻璃泡浸没在水中,但不要接触容器底和容器壁;

b.等待一段时间;

e.按要求正确读数并记录;

所以步骤排列应该是dacbe。温度计读书时,视线应该与液面持平,所以读数方法正确的是B。如图所示,温度计分度值为1℃,温度计示数为36℃。

(3)如图所示,体温计分度值为0.1℃,其示数为38.5℃。根据体温计的特点,使用前用力甩一下玻璃泡上方的水银才能回到玻璃泡中;没有甩的体温计原来的读数是38.5℃,直接用来测量病人的体温,病人的体温38℃,低于38.5℃,体温计中的水银不会下降,则显示病人体温为38.5℃;病人体温为40℃,高于39°℃,体温计中的水银会上升,测量是准确的,显示病人体温为40℃。

【分析】(1)温度计的工作原理是液体的热胀冷缩;(2)利用温度计测量物体的温度时,温度计的液泡不能与容器底盒容器壁接触,读数时应与刻度相平进行读数;(3)通过观察温度计明确温度计的量程和分度值,再进行读数,需要注意的是,体温计的示数只会上升不会下降。

五、体温计的使用与读数方法

1.由于细小缩口的作用,缩口上方的水银柱不能退回玻璃泡。当体温计离开人体时,它表示的仍然是人体的温度;每次使用前,都要将水银甩下去。

2.体温计读数时,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。

3.明确体温计的量程为35~42℃,分度值为0.1℃

例题3:关于温度计和体温计的用法,下面说法正确的是( )

A .用常用温度计测液体温度时,温度计的玻璃泡不要离开被测液体

B .用体温计测量人的体温,读数时体温计不要离开人体

C .如果没有用酒精给体温计消毒,也可以把体温计放在沸水中消毒

D .常用的温度计和体温计都能测出冰水混合物的温度

【考点】体温计的使用及其读数;温度及温度计的使用与读数

【答案】A

【解析】

A.普通温度计的液面随时根据温度的不同而变化,所以用常用温度计测液体温度时,温度计的玻璃泡不要离开被测液 体,A符合题意;

B.体温计中有缩口的存在,所以用体温计测量人的体温,读数时体温计可以离开人体,B不符合题意;

C.因为体温度的测量范围是35C-42℃,沸水的温度远远超出了此范围,所以不可以把体温计放在沸水中消毒,C不符合题意;

D.因为体温度的测量范围是35℃-42℃,而冰水混合物的温度为0℃,所以体温计不都能测出冰水混合物的温度,D不符合题意;

故答案为:A.

【分析】使用温度计测量物体的温度时,应先估计物体的温度,选择合适量程的温度计进行测量,等到示数稳定后再读数。利用温度计测量物体的温度时,温度计的液泡不能与容器底盒容器壁接触,读数时应与刻度相平进行读数。

六、温度计读数不准的处理

例题4:有一支刻度均匀但读数不准的温度计,用它测量标准大气压下冰水混合物的温度时示数为-2°C,用它测量标准大气压下沸水的温度时示数为103°C,那么当用它测量某液体的温度时,示数为19°C,该液体的实际温度为( )

A .16.8℃ B .18.1℃ C .19℃ D .20℃

【考点】摄氏温度及其计算

【答案】 D

【解析】

标准大气压时,冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃,根据液柱位置,计算温度计的分度值为t’=100℃/(103+2)=20/21℃,实际温度为T=20/21℃×(19+2)=20℃,D符合题意。

故答案为:D.

【分析】根据实际温度和对应的液柱位置,计算温度计的实际分度值,结合实际测量的位置计算实际温度。