5.运用数学方法确定物体的实际温度

在一次实验中，某同学取一支没有标刻度的水银温度计：(1)首先把它放在冰水混合物中，测得水银柱的长度为4.0cm；

(2)然后放在沸水中，测得水银柱的长度为23.0cm；

(3)最后放在一杯温水中，测得水银柱的长度为11.5cm.问这杯温水的温度是多少？

图1.2-8

思路与技巧　 本题解答可运用多种方法.第一：比例法.因温度的变化与温度计内液柱的变化成正比,即将4.0cm和23.0cm之间标记100等分.按比例温水温度为×11.5cm-4.0cm=39.5℃.第二:图像法(作图法).用水银柱长度作纵轴，用实际温度作横轴，描出4.0cm、23.0cm两个特殊点画直线，再寻找11.5cm所对应的温度.

答案　 方法一：温水温度t为

t=×100℃=39.5℃

方法二：作如图1.2-8图像，温度为39.5℃.

探究体验

提出问题　 探究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏.

做一做　 小明与小芳同学两人设计并做了一个实验，他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶，让它们自然冷却，利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况.

①为保证实验的准确性，实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，还应考虑影响水温变化的其他因素，即保持烧瓶相同、水的初温相同、环境因素相同和　　　　 相同；

②按照计划操作，小明与小芳同学把实验测得的时间和温度数据填在下列表格中：

想一想　 分析上表数据可知：他们实验时的室内温度是　　　　 ℃：经过40min后，泡沫塑料包的烧瓶水温降低了 　　 ℃；而棉絮包的烧瓶水温降低了　　 ℃.由此可以得出的实验结论是：　　　　　　　　　　 .

议一议　 除了采用相同时间内观察水降低的温度来比较这两种材料的保温性能外，根据上表数据你还可以采用　　 　　 方法来比较这两种材料的保温性能.

探究点拨　 此题主要探究不同材料的保温性能的好坏，涉及不同数据的比较和处理.而影响保温性能的因素很多，因此要采用控制变量法，即除材料外的其他因素相同，只改变材料.比较时可以由在相同时刻的温度高低或相同时间间隔内温度变化的快慢来比较.

聊天室

话题:各式各样的温度计

老师：今天我们以温度计为话题，同学们可以把你所了解的温度计给大家做一下介绍，看谁了解得多.

胖胖：我家墙上挂有寒暑表如图1.2-9甲，它能测出每天每时的温度.菜棚内挂有干湿温度计，不仅利用它可测出棚内气温，还可以知道空气的干湿情况如图1.2-9乙.

乐乐：有一种天然温度计，叫三色堇的草，当温度升高时，它的叶子由向下弯曲到向上抬起直至翘起如图1.2-9丙.

图1.2-9

老师：其实温度计的种类很多.如我国研制成的新型电子呼吸脉搏体温计、会讲话的电子温度计、热电偶温度计等等.只要我们肯钻研，还制造出很多特色温度计.同学们，新的成果等着你呢！

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4.其他温度计

物体的许多性质跟温度有关，利用这一特点可制成不同种类的温度计.如图1.2-7所示.　

甲：辐射温度计 乙：双金属片温度计 丙：电阻温度计 丁：电子温度计戊：彩色温度表

图1.2-7

3.体温计

(1)构造如图1.2-5所示；

图1.2-5

(2)体温计与实验室常用的温度计的区别：

[例3]　 2003年6月中旬，“非典”得到了有效的控制，但人们对其防范措施没有减弱.一天，小明早上照例测量体温后，用力甩了体温计，随即将体温计放到窗台上，上学去了.晚上回家发现体温计的示数为　　　　 ℃(如图1.2-6所示).他以此判断今天的最高气温应　　　　　　　 (填“＞”、“＜”或“＝”)这个示数，其理由是　　　　　　　　　 .

图1.2-6

思路与技巧　 体温计上方有一段很细的缩口，离开人体后缩口遇冷收缩，水银柱来不及退回玻璃泡仍指示原来的温度,只有当温度高于这个温度时,水银柱才能上升,因此最高气温等于35℃.

答案 　35　 =　 体温计玻璃泡上方有个小缩口，温度上升时,水银柱上升，温度降低时，水银柱不会降低，保持原来的温度.

2.实验室温度计

(1)结构如图1.2-2甲，由玻璃泡、细玻璃管、标尺组成；

(2)温度计的量程：温度计能测量的最低温度到温度计能测量的最高温度.图1.2-2甲所示温度计的量程是-20℃-105℃；

(3)温度计的分度值：温度计上每一小格所表示的温度值如图1.2-2甲的分度值是1℃；

(4)工作原理：实验室常用温度计是根据液体热胀冷缩规律制成的.里面的液体通常用水银或酒精；

(5)使用方法：①在使用时要将温度计的玻璃泡与被测物体充分接触，不能让玻璃泡与容器底或侧壁接触，并保持足够长的时间；

②在读取数据时，温度计不能从测量对象中移开，读数时视线应与温度计标尺垂直.

总之使用时要五会：会拿，会放，会看，会读，会记录.

[例1]　 如图1.2-3所示，甲、乙两个温度计的读数分别为：

t_甲=　　　　　　　　 ；t_乙=　　　　　　　　　　　 .

图1.2-3

思路与技巧　 温度计读数时应注意识别温度是零上多少摄氏度，还是零下多少摄氏度.而识别的关键是找零摄氏度的位置，找到零摄氏度后，液柱顶端在零摄氏度以上的为零上多少摄氏度，并且从零往上读.液柱顶端在零摄氏度以下的为零下多少摄氏度，或负多少摄氏度，并且从零往下读.

答案 t_甲=24℃　 t_乙=18℃.

说明　 读取温度计示数的三大步：

(1)找出温度计的最小刻度值及温度计零刻线位置；

(2)看温度计的液柱在零刻线上方还是下方；

(3)从零刻线开始数格读出温度值.

[例2]　 如图1.2-4所示，使用温度计测水的温度，其中正确的是(　　 )

图1.2-4

思路与技巧　 图甲中温度计的玻璃泡与容器底接触，所测温度不能代表液体水的温度；图乙中温度计没有与水接触；图丙读数时，视线没有与温度计标尺垂直.

答案　 图丁.

1.温度(temperature)

(1)定义：物体的冷热程度用温度表示；

(2)测量工具：温度计；

(3)单位：在摄氏温度中，温度单位为摄氏度，用符号℃表示；在国际单位制中，温度使用热力学温标，单位是开尔文，简称为“开”，用符号“K”表示.两种温度换算关系是：T=t+273℃(其中 T表示热力学温度、t表示摄氏温度)；

(4)摄氏温度计分度方法：人们规定冰水混合物的温度为0℃；水沸腾时的温度为100℃.在0℃和100℃之间分成100等分，每一等分为1℃(图1.2-1)；

图1.2-1

(5)几种常见温度计如图1.2-2.

图1.2-2

3.情感、态度与价值观　 养成爱护环境、爱护仪器和实事求是的好品格.

探究指导

物理宫殿

2.过程与方法　 通过观察和实验了解一般温度计的构造及差异；会估测温度.

1.知识与技能　 理解温度的概念；知道温度计的制作原理、构造和刻度方法；知道摄氏温度和热力学温度，了解它们的关系.

11、下列各句中，没有语病的一句是

A．财富在更深层的意义上指的是你生活品质的优劣程度，而非你赚钱的多寡。要体会富有的滋味，不需要亿万钱财，而是你要去过你想过的生活。

B．排球是一个集体项目，与其他运动是不一样的，教练员需要不断摸索，中国队现在的当务之急就是找到理想的配合。

C．我们中华民族是一个包容性很强的民族，我们要学习各个国家的长处，就是和自己民族政见不一致的国家也应该对话与沟通，增进了解，学习其长处。

D．由于六号和七号“神舟“载人飞船的成功返回，使中国加入了航天开发大国的行列，这也是中国国防力量日渐强大的标志。

10、下列各句中，没有语病的一句是

A．杭州地铁萧山段，由中铁四局承建和承包，此时地面坍塌事故已造成8名工人死亡，13人失踪。

B．本着民主性、公平性为原则，台湾前“总统”陈水扁因受贿、洗钱等罪被判入狱。

C．“歼-10”战机在珠海展出并试飞成功，谁能否认中国没有生产先进战斗机的能力。

D．由20多个国家的生物学家参与的“生命百科全书”研究项目，计划将世界上180万种已知物种的所有信息编纂入册。