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一 复习导航
1. 主要概念和公式
(1) 温度计的测温原理
大量事实表明: 物体的体积、长度等一些物理量,会随温度的改变而呈现出某种变化,我们可以通过这些物理量的变化情况,测量出它们的温度变化. 日常生活中使用的液体温度计就是根据水银(或酒精) 的热胀冷缩现象制成的.
(2) 常见的液体温度计种类
按用途分,常见的温度计有实验用温度计、寒暑表、体温计;按测温物质分有水银温度计、煤油温度计、酒精温度计等.
实验用温度计的刻度范围一般为-20~110℃,分度值为1℃.
寒暑表的刻度范围一般为-30~50℃,分度值为1℃.
体温计的测量范围为35~42℃,能反映人体温度变化范围,能反映人体正常温度37℃;分度值为0.1℃,测量精确度高. 构造特点之一是玻璃泡的上方有一段非常细的缩口,可以离开人体读数,但使用后一定要使升上去的水银向下甩回玻璃泡里;构造特点之二是刻度部分制成三棱柱形,起放大镜作用.
(3) 温度计的使用方法
在使用温度计测温度前: ① 选择量程合适的温度计,若待测温度高于温度计的最高温度,温度计会胀破,若待测温度低于温度计的最低温度,则测不出温度值;② 认清它的最小刻度值,以便测量时准确读数.
在测量时: ① 将温度计的玻璃泡与被测物体充分接触一段时间(由被测物体来确定时间的长短) ;② 如测液体温度时,温度计的玻璃泡不能碰到容器的底或壁(否则测出的温度不等于被测液体的温度) ;也不能用温度计作搅动器来搅动被测的液体(因为温度计的玻璃泡壁很薄,碰到容器壁容易碰坏) ;③ 当温度计中的液面不再升高或降低时再读数(如被测物体的温度是稳定不变的,则经过一段时间后待温度计中的液面稳定后读数;如被测物体的温度是变化的,则要在温度计中的液面不再上升. 将要下降,或不再下降,将要上升时读数) .
在读数时: ① 温度计的玻璃泡不能离开被测物体(体温计除外) ;② 视线要与温度计中液柱上表面相平(如液柱的上表面是凸面,则与凸面的顶部相平;如液柱的上表面是凹面,则与凹面的底部相平) ;③ 对于体温计的读数. 视线要与体温计垂直,且转动体温计到读数最清楚的位置(因为体温计玻璃管的内径很细,外径的横截面是三角形的,相当于一个凸透镜,能起到放大的作用) .
在测量后: 体温计必须用力甩(使已升上去的水银再回到玻璃泡里,如果没有将水银甩回到玻璃泡内,则体温计只能测出高于它原来示数的温度,但不能测出低于它原来示数的温度),而其他的温度计不必要甩.
2. 基本物理方法
转化法:温度计是利用液柱长度的变化来显示温度高低的.
3. 易错易混的问题
(1) 不会读取温度值;
(2) 混淆实验温度计与体温计在构造和使用方法上的区别.
二 考点聚焦
1. 命题趋势
综观近几年全国各地的中考物理试题,本部分内容主要考查温度计的原理、使用和读数. 试题热点集中于从图中读出温度计的示数,判断使用温度计测温、观察方法和正误. 个别省市为了进一步考查学生分析问题的能力,还考查如何用刻度均匀、示数与摄氏温标不同的温度计测温的问题,题型都是以填空、选择的形式出现.
2. 典题解析
题 1 有些物理量的大小不易直接观测,但它变化时引起其他量的变化却容易直接观测,用易观测的量显示不易观测的量是测量物理量的一种思路. 例如: 温度计是利用液柱长度的变化来显示温度高低的. 请你也举出一个例子: .
解析 本题是结果开放性试题,同时又渗透着物理学研究问题的方法——转化法. 用易观测的量显示不易观测的量是制作测量仪器的一种基本思路. 如: 弹簧测力计是利用弹簧长度的变化来显示力的大小;电流表、电压表是通过指针偏转角度的变化来显示电流、电压的大小;天平是通过砝码和游码数量的多少来显示被测物体质量大小的等等.
点评 用易观测的物理现象来推测无法感知的事实,这是物理学中常用的转化方法. 初中物理学中常见的转化法事例有: 在鼓面上撒一些纸屑,通过纸屑的运动反映鼓面的振动;通过扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;用手很难将固体压缩,说明固体分子间有斥力;酒精和水混合后总体积变小,说明分子间有间隙;摩擦起电,说明原子是由更小的微粒组成的;通过观测电路中小灯泡的亮或灭,来判断看不见、摸不着的电流的有无.
解析 根据温度计测温原理及摄氏温度的规定,看清温度计的分度值,注意液面的位置看是在0℃以上还是0℃以下,可正确解答此题. 答案: 热胀冷缩,℃,温度计甲的示数为2.4℃,读做2.4摄氏度. 温度计乙的示数为-1.8℃,读做零下1.8摄氏度(或负1.8摄氏度) . 温度计读数时需要注意三个问题. 一是温度计的刻度,即弄清温度计的量程和最小刻度;二是正确判断玻璃管内液面位置;三是正确读数.
点评有些同学习惯地认为1个小格代表0.1℃,错误地认为温度计甲为2.2℃,应当看清2℃至3℃有5个小格,每个小格为0.2℃. 另有些同学未看清温度计乙的刻度示数随液面下降而加大,即此时的示数为负值. 误将温度计乙的示数读为2.2℃.
温度读数误区,把零度以下的温度读作摄氏负多少度或摄氏零下多少度都是错误的,应读作零下多少摄氏度或负多少摄氏度.
题 3两支内径不同、下面玻璃泡内水银量相等的合格的温度计,同时插入一杯热水中,过一会儿则地看到() .
A. 两支温度计水银柱上升的高度相同,示数相同
B. 内径细的温度计水银柱升得较高,示数较大
C. 内径粗的温度计水银柱升得较高,示数较大
D. 内径粗的温度计水银柱升得较低,两支温度计示数相同
解析温度计玻璃泡内装有液体,若其内径做得细一些,当温度升高时液柱的高度细内径的比粗内径的要大,灵敏度高些,但两支温度计所表示的温度相同. 正确答案为D.
点评家庭和实验室里常用的温度计是根据液体热胀冷缩规律制成的,要明确玻璃泡内水银量相等,升高相同的温度时,液体膨胀的体积相同,内径细的,液柱升高的高度就大.
题4一支温度计刻度均匀但示数不准,在一标准大气压下,把它放入沸水中,示数为95℃,放在冰水混合物中示数为5℃. 现把该温度计悬挂在教室的墙上,其示数为32℃,教室内的实际温度是() .
A. 27℃ B. 30℃ C. 32℃ D. 37℃
解析 首先,根据摄氏温度的规定,计算出此温度计每小格所表示的实际温度. 根据摄氏温度的规定,此温度计在冰水混合物中示数为5℃,它的实际温度值为0℃;在一标准大气压下沸水中的示数为95℃,它的实际温度为100℃. 示数5℃与95℃间有90格,代表的实际温度差为100℃. 所以每格表示的实际温度为10/9℃,其次,根据题给条件算出室温的格数,从5℃到32℃之间有27格. 最后,用室温的格数与每格表示的实际温度数相乘,就可以算出室温的大小. 选B.
解法一(1) 此温度计每格表示的实际温度为
100℃/(95-5)格=10/9℃/格.
(2) 室温的格数为(32-5) 格=27格.
(3) 室温为t=10/9℃/格 × 27格=30℃.
解法二根据摄氏温度的规定和题给条件画出校准表如图2所示.
根据校准表,用比例法可列方程
(t-0)/(32-5)=(100-0)/(95-5),
解方程得t=30(℃) .
点评 本题的实质是以原刻度为标记, 重新改制一个温度计. 具体的做法是确定0℃和100℃时,这支温度计的液面位置;确定温度计上每个刻度所表示的实际温度;最后根据温度计示数确定所测的准确温度.
解题中把温度每小格“定格”在1℃上. 有的同学认为冰水混合物的温度为0℃,则示数为5℃处为0℃,示数为32℃处为32℃-5℃=27℃,错选了A. 有的同学认为沸水温度100℃在温度计示数95℃处,则32℃处表示的实际温度为32℃+5℃=37℃,而错选了D. 如果某个温度计的刻度均匀但示数不准,可以进行“校准”,即要抓住摄氏温标0℃和100℃的规定;掌握温度计制作原理及刻度方法;理解每小格所代表的实际温度值,按温度计的原刻度重新设计刻度上的示数,达到准确测量温度的目的.
三 创新试题
1. 比较图3中常用温度计和体温表计的不同点:
2. 甲、乙两只准确的温度计,甲的玻璃泡的容积比乙的大,两只温度计的玻璃管的内径相同,若以℃为单位,当周围温度改变时() .
A. 甲的水银柱的长度的变化比乙的大,因此甲的读数比乙的大
B. 甲的水银柱的长度的变化比乙的小,因此甲的读数比乙的小
C. 甲的水银柱的长度的变化比乙的大,但读数仍与乙的读数相同
D. 甲、乙水银柱的长度的变化相同,因此两温度计的读数相同
3. 下表是一些物质的熔点和沸点(1标准大气压) ,根据下表,在我国各个地区都能测量气温的温度计是() .
A. 水温度计 B. 水银温度计
C. 酒精温度计 D. 乙醚温度计
【参考答案】 1. (1) 体温计有缩口,常用温度计没有 (2) 体温玻璃管内径较细 (3) 测量范围不同,体温计35~42℃,常用温度计-20~100℃ (4) 最小刻度不同,体温计为0.1℃,常用温度计为1℃ 2. C 3. C
责任编辑/南冲
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1. 主要概念和公式
(1) 温度计的测温原理
大量事实表明: 物体的体积、长度等一些物理量,会随温度的改变而呈现出某种变化,我们可以通过这些物理量的变化情况,测量出它们的温度变化. 日常生活中使用的液体温度计就是根据水银(或酒精) 的热胀冷缩现象制成的.
(2) 常见的液体温度计种类
按用途分,常见的温度计有实验用温度计、寒暑表、体温计;按测温物质分有水银温度计、煤油温度计、酒精温度计等.
实验用温度计的刻度范围一般为-20~110℃,分度值为1℃.
寒暑表的刻度范围一般为-30~50℃,分度值为1℃.
体温计的测量范围为35~42℃,能反映人体温度变化范围,能反映人体正常温度37℃;分度值为0.1℃,测量精确度高. 构造特点之一是玻璃泡的上方有一段非常细的缩口,可以离开人体读数,但使用后一定要使升上去的水银向下甩回玻璃泡里;构造特点之二是刻度部分制成三棱柱形,起放大镜作用.
(3) 温度计的使用方法
在使用温度计测温度前: ① 选择量程合适的温度计,若待测温度高于温度计的最高温度,温度计会胀破,若待测温度低于温度计的最低温度,则测不出温度值;② 认清它的最小刻度值,以便测量时准确读数.
在测量时: ① 将温度计的玻璃泡与被测物体充分接触一段时间(由被测物体来确定时间的长短) ;② 如测液体温度时,温度计的玻璃泡不能碰到容器的底或壁(否则测出的温度不等于被测液体的温度) ;也不能用温度计作搅动器来搅动被测的液体(因为温度计的玻璃泡壁很薄,碰到容器壁容易碰坏) ;③ 当温度计中的液面不再升高或降低时再读数(如被测物体的温度是稳定不变的,则经过一段时间后待温度计中的液面稳定后读数;如被测物体的温度是变化的,则要在温度计中的液面不再上升. 将要下降,或不再下降,将要上升时读数) .
在读数时: ① 温度计的玻璃泡不能离开被测物体(体温计除外) ;② 视线要与温度计中液柱上表面相平(如液柱的上表面是凸面,则与凸面的顶部相平;如液柱的上表面是凹面,则与凹面的底部相平) ;③ 对于体温计的读数. 视线要与体温计垂直,且转动体温计到读数最清楚的位置(因为体温计玻璃管的内径很细,外径的横截面是三角形的,相当于一个凸透镜,能起到放大的作用) .
在测量后: 体温计必须用力甩(使已升上去的水银再回到玻璃泡里,如果没有将水银甩回到玻璃泡内,则体温计只能测出高于它原来示数的温度,但不能测出低于它原来示数的温度),而其他的温度计不必要甩.
2. 基本物理方法
转化法:温度计是利用液柱长度的变化来显示温度高低的.
3. 易错易混的问题
(1) 不会读取温度值;
(2) 混淆实验温度计与体温计在构造和使用方法上的区别.
二 考点聚焦
1. 命题趋势
综观近几年全国各地的中考物理试题,本部分内容主要考查温度计的原理、使用和读数. 试题热点集中于从图中读出温度计的示数,判断使用温度计测温、观察方法和正误. 个别省市为了进一步考查学生分析问题的能力,还考查如何用刻度均匀、示数与摄氏温标不同的温度计测温的问题,题型都是以填空、选择的形式出现.
2. 典题解析
题 1 有些物理量的大小不易直接观测,但它变化时引起其他量的变化却容易直接观测,用易观测的量显示不易观测的量是测量物理量的一种思路. 例如: 温度计是利用液柱长度的变化来显示温度高低的. 请你也举出一个例子: .
解析 本题是结果开放性试题,同时又渗透着物理学研究问题的方法——转化法. 用易观测的量显示不易观测的量是制作测量仪器的一种基本思路. 如: 弹簧测力计是利用弹簧长度的变化来显示力的大小;电流表、电压表是通过指针偏转角度的变化来显示电流、电压的大小;天平是通过砝码和游码数量的多少来显示被测物体质量大小的等等.
点评 用易观测的物理现象来推测无法感知的事实,这是物理学中常用的转化方法. 初中物理学中常见的转化法事例有: 在鼓面上撒一些纸屑,通过纸屑的运动反映鼓面的振动;通过扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;用手很难将固体压缩,说明固体分子间有斥力;酒精和水混合后总体积变小,说明分子间有间隙;摩擦起电,说明原子是由更小的微粒组成的;通过观测电路中小灯泡的亮或灭,来判断看不见、摸不着的电流的有无.
解析 根据温度计测温原理及摄氏温度的规定,看清温度计的分度值,注意液面的位置看是在0℃以上还是0℃以下,可正确解答此题. 答案: 热胀冷缩,℃,温度计甲的示数为2.4℃,读做2.4摄氏度. 温度计乙的示数为-1.8℃,读做零下1.8摄氏度(或负1.8摄氏度) . 温度计读数时需要注意三个问题. 一是温度计的刻度,即弄清温度计的量程和最小刻度;二是正确判断玻璃管内液面位置;三是正确读数.
点评有些同学习惯地认为1个小格代表0.1℃,错误地认为温度计甲为2.2℃,应当看清2℃至3℃有5个小格,每个小格为0.2℃. 另有些同学未看清温度计乙的刻度示数随液面下降而加大,即此时的示数为负值. 误将温度计乙的示数读为2.2℃.
温度读数误区,把零度以下的温度读作摄氏负多少度或摄氏零下多少度都是错误的,应读作零下多少摄氏度或负多少摄氏度.
题 3两支内径不同、下面玻璃泡内水银量相等的合格的温度计,同时插入一杯热水中,过一会儿则地看到() .
A. 两支温度计水银柱上升的高度相同,示数相同
B. 内径细的温度计水银柱升得较高,示数较大
C. 内径粗的温度计水银柱升得较高,示数较大
D. 内径粗的温度计水银柱升得较低,两支温度计示数相同
解析温度计玻璃泡内装有液体,若其内径做得细一些,当温度升高时液柱的高度细内径的比粗内径的要大,灵敏度高些,但两支温度计所表示的温度相同. 正确答案为D.
点评家庭和实验室里常用的温度计是根据液体热胀冷缩规律制成的,要明确玻璃泡内水银量相等,升高相同的温度时,液体膨胀的体积相同,内径细的,液柱升高的高度就大.
题4一支温度计刻度均匀但示数不准,在一标准大气压下,把它放入沸水中,示数为95℃,放在冰水混合物中示数为5℃. 现把该温度计悬挂在教室的墙上,其示数为32℃,教室内的实际温度是() .
A. 27℃ B. 30℃ C. 32℃ D. 37℃
解析 首先,根据摄氏温度的规定,计算出此温度计每小格所表示的实际温度. 根据摄氏温度的规定,此温度计在冰水混合物中示数为5℃,它的实际温度值为0℃;在一标准大气压下沸水中的示数为95℃,它的实际温度为100℃. 示数5℃与95℃间有90格,代表的实际温度差为100℃. 所以每格表示的实际温度为10/9℃,其次,根据题给条件算出室温的格数,从5℃到32℃之间有27格. 最后,用室温的格数与每格表示的实际温度数相乘,就可以算出室温的大小. 选B.
解法一(1) 此温度计每格表示的实际温度为
100℃/(95-5)格=10/9℃/格.
(2) 室温的格数为(32-5) 格=27格.
(3) 室温为t=10/9℃/格 × 27格=30℃.
解法二根据摄氏温度的规定和题给条件画出校准表如图2所示.
根据校准表,用比例法可列方程
(t-0)/(32-5)=(100-0)/(95-5),
解方程得t=30(℃) .
点评 本题的实质是以原刻度为标记, 重新改制一个温度计. 具体的做法是确定0℃和100℃时,这支温度计的液面位置;确定温度计上每个刻度所表示的实际温度;最后根据温度计示数确定所测的准确温度.
解题中把温度每小格“定格”在1℃上. 有的同学认为冰水混合物的温度为0℃,则示数为5℃处为0℃,示数为32℃处为32℃-5℃=27℃,错选了A. 有的同学认为沸水温度100℃在温度计示数95℃处,则32℃处表示的实际温度为32℃+5℃=37℃,而错选了D. 如果某个温度计的刻度均匀但示数不准,可以进行“校准”,即要抓住摄氏温标0℃和100℃的规定;掌握温度计制作原理及刻度方法;理解每小格所代表的实际温度值,按温度计的原刻度重新设计刻度上的示数,达到准确测量温度的目的.
三 创新试题
1. 比较图3中常用温度计和体温表计的不同点:
2. 甲、乙两只准确的温度计,甲的玻璃泡的容积比乙的大,两只温度计的玻璃管的内径相同,若以℃为单位,当周围温度改变时() .
A. 甲的水银柱的长度的变化比乙的大,因此甲的读数比乙的大
B. 甲的水银柱的长度的变化比乙的小,因此甲的读数比乙的小
C. 甲的水银柱的长度的变化比乙的大,但读数仍与乙的读数相同
D. 甲、乙水银柱的长度的变化相同,因此两温度计的读数相同
3. 下表是一些物质的熔点和沸点(1标准大气压) ,根据下表,在我国各个地区都能测量气温的温度计是() .
A. 水温度计 B. 水银温度计
C. 酒精温度计 D. 乙醚温度计
【参考答案】 1. (1) 体温计有缩口,常用温度计没有 (2) 体温玻璃管内径较细 (3) 测量范围不同,体温计35~42℃,常用温度计-20~100℃ (4) 最小刻度不同,体温计为0.1℃,常用温度计为1℃ 2. C 3. C
责任编辑/南冲
“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”