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温度计是日常生活以及工、农业生产中经常要用到的测量温度的工具,我们能否自己设计一个简易的温度计呢?
活动原理
液体有热胀冷缩的特性,气体也有同样的特性.我们可以利用气体的这种特性来设计一个简易的温度计.
活动器材
一个白色塑料小瓶、一支透明吸管、一支笔、一把直尺、橡皮泥、红色颜料、水.
活动步骤
1.在塑料瓶中注入三分之二的水,并加入一些红色颜料,摇匀.
2.把透明吸管插入塑料瓶中,然后用橡皮泥把瓶口密封好.
3.用胶水将一细而长的木板竖直固定在瓶和管上.
4.标刻度:(1)用温度计测出当时的室内温度,在这时的管内液面所在位置处的木板上做一个记号,并标出温度值;
(2)把液瓶浸入温度恒为40℃的温水中10分钟,使瓶内外的液体温度一致,这时记下管内的液面所在的位置,并在木板上标出这时的温度值;
(3)测出两次标记处的距离,并算出1°C对应的间距,按此间距标出其他温度值所对应的位置.这样,简易温度计就做好了.
活动拓展
1.这个简易温度计是利用什么原理来测量温度的?
2.为什么要把液瓶浸没入温水中10分钟才记下管内的液面所在的位置.
3.如果改变吸管的粗细,实验时现象会有什么变化?
阅读材料:
关于温度和温度计最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564-1642)发明的.他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡(如下图).使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中,随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低.这种温度计,受外界大气压强等因素的影响较大,所以测量误差大.
荷兰人华伦海特(1686-1736)是一个气象仪器的制造者,又擅长于玻璃的吹制技术.受到包括伽利略在内的许多科学家激励和启发,经过反复研究,于1714年制作了一支比较精确的温度计.他对温度的规定是,把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0
,把纯水凝固时的温度定为32
,把标准大气压下水沸腾的温度定为212
.
华氏温度计制成后又经过30多年,瑞典人摄尔修斯于1742年改进了华伦海特温度计的刻度,他把标准大气压下水的沸点定为0度,把水的冰点定为100度.后来他的同事施勒默尔把两个温度点的数值又倒过来,就成了现在的百分温度,即摄氏温度。用℃表示.它们之间的关系是:
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现在英、美国家多用华氏温度,我国和其他很多国家多用摄氏温度.
华氏温度和摄氏温度都是科学界、工农业生产和人们日常生活中常用的温度,在科学理论上多采用热力学温度.它是在热力学定律的基础上建立起来的,它的单位是开尔文,简称开,符号K,它规定水的冰点为273.15 K,1 K和1℃表示的温度间隔相等.
摘自《教师教学用书》(人教版)
(1)如果气温为15℃,用华氏温度表示是________.
(2)如果用t表示摄氏温度,T表示热力学温度,那么这两者之间的换算关系为________.
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