Question

有一组同学对温度计进行专题研究.他们通过查阅资料得到17世纪时伽利略曾设计过一个温度计，其结构为：一麦秆粗细的玻璃管，一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水槽中，并使玻璃管内吸入一段水柱，根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度.

为了研究“伽利略温度计”，同学们按照资料中的描述自制了如图8-2-27所示的测温装置，图中A为一塑料小瓶，B为一吸管，通过软木塞与A连通，管的下端竖直插在大水槽中.使管内外水面有一高度差h，然后进行实验研究：

图8-2-27

（1）在不同温度下分别测出对应的水柱高度h，记录的实验数据如下表所示.

温度/℃	17	19	21	23	25	27
h/cm	30.0	24.9	19.7	14.6	9.4	4.2
Δh=hn-1-hn	5.1

根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差，并填入表内的空格，由此可得结论：

①当温度升高时，管内水柱高度h将_____________（选填“变大”“变小”或“不变”）.

②水柱高度h随温度的变化而_____________（选填“均匀”或“不均匀”）变化；试从理论上分析并证明结论②的正确性（提示：管内水柱产生的压强远远小于一个大气压）.

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

（2）通过实验，同学们发现用“伽利略温度计”来测温度，还存在一些不足之处，其中主要的不足之处有：

①___________________________________________________________________；

②___________________________________________________________________.

Answer 1

解析：根据Δh=h_n-1-h_n可依次计算出相邻两次测量水柱的高度差，根据测得的数据，可以得到管内水柱高度随温度的升高而下降，水柱高度h随温度的变化而均匀变化.证明时可将被封闭的气体选作研究对象，因为管内水柱产生的压强远远小于一个大气压，所以封闭气体的压强近似等于大气压强，其发生的变化看作等压变化，即可证出.其不足之处一是测量温度的范围小，二是当大气压强改变时，h的高度将随着改变.

答案：（1）5.2    5.1     5.2      5.2

①变小②均匀V/T=ΔV/ΔT=k（k为常数）

ΔV=k·ΔT=k·Δt

所以Δh=×Δt

（S为管的横截面积），即h随温度的变化而均匀变化.

（2）①测量温度范围小；②温度读数受大气压影响.