思維特訓(xùn)五　溫度和溫度計(jì)

1、思維特訓(xùn)(五)溫度和溫度計(jì)|典|例|分|析| 溫標(biāo)例 1攝氏溫度的規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，純凈的冰水混合物的溫度定為0 ，水沸騰時(shí)的溫度定為100 ；將0100 之間劃分為100等份，每一等份就是1 。華氏溫度的規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，純凈的冰水混合物的溫度定為32 (讀做華氏度)，水沸騰時(shí)的溫度定為212 ；將32212 之間劃分為180等份，每一等份就是1 。則華氏溫度F與攝氏溫度t之間的數(shù)量關(guān)系是F_。解析 根據(jù)題意可知，100 對(duì)應(yīng)212 ，0 對(duì)應(yīng)32 ，那么將0 和100 之間分成100等份，每一等份代表1 ，也代表1.8 ，所以1 相當(dāng)于1.8 ，則華氏溫度與攝氏溫度之間的數(shù)量關(guān)系為

2、F1.8t32。答案 1.8t32 溫度計(jì)的刻度例 2一支刻度均勻但示數(shù)不準(zhǔn)確的溫度計(jì)，測(cè)量時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)T與實(shí)際準(zhǔn)確溫度t之間關(guān)系的圖象如圖5TX1所示。圖5TX1(1)將此溫度計(jì)分別放入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰水混合物和沸水中，溫度計(jì)的示數(shù)各為多少？(2)若用這支溫度計(jì)測(cè)出教室里的溫度為23 ，則教室里實(shí)際溫度是多少？(3)分析圖象信息，寫出T與t的數(shù)學(xué)關(guān)系式。答案 (1)測(cè)量溫差為32 14 18 時(shí)，實(shí)際溫差為30 10 20 ，它們之間的關(guān)系是，分析圖象可以發(fā)現(xiàn)：14 0.9×10 5 ，32 0.9×30 5 ，由此得出測(cè)量的溫度值與實(shí)際溫度值之間的關(guān)系為T0.9t5

3、(也可設(shè)一次函數(shù)表達(dá)式用數(shù)學(xué)方法得出)。冰水混合物的溫度是0 ，用該溫度計(jì)測(cè)量時(shí)，其示數(shù)是T0.9×0 5 5 ；沸水的溫度是100 ，用該溫度計(jì)測(cè)量時(shí)，其示數(shù)是T0.9×100 5 95 。(2)將23 代入T0.9t5 ，可得：23 0.9t5 ，則0.9t23 5 18 ，所以t20 。(3)T與t的數(shù)學(xué)關(guān)系式：T0.9t5 。 自制“土溫度計(jì)”例 3學(xué)習(xí)了物質(zhì)熱脹冷縮的知識(shí)后，李揚(yáng)和同學(xué)們分別用不同的材料自制溫度計(jì)，其中李揚(yáng)制作的溫度計(jì)如圖5TX2所示。他們規(guī)定自制溫度計(jì)的分度值都是1 ，但在制作中同學(xué)們發(fā)現(xiàn)各自制溫度計(jì)的分度值長(zhǎng)度不同。于是同學(xué)們對(duì)此問題進(jìn)行猜想：

4、圖5TX2猜想一：溫度計(jì)分度值的長(zhǎng)度可能與瓶中液體的種類有關(guān)。猜想二：溫度計(jì)分度值的長(zhǎng)度可能與瓶子的大小(瓶中液體質(zhì)量)有關(guān)。猜想三：溫度計(jì)分度值的長(zhǎng)度可能與_有關(guān)。(1)請(qǐng)你完成猜想三，并預(yù)測(cè)這個(gè)因素變化時(shí)，對(duì)分度值有什么影響？(2)如何驗(yàn)證猜想二，請(qǐng)你寫出實(shí)驗(yàn)步驟。答案 (1)管子的粗細(xì)。管子粗，分度值的長(zhǎng)度短；管子細(xì)，分度值的長(zhǎng)度長(zhǎng)。(2)實(shí)驗(yàn)步驟：取大小不同的瓶子，在瓶中裝滿溫度相同的同種液體，插上粗細(xì)相同的管子，在管中的液面處做記號(hào)A。把它們放入相同溫度的熱水中，等液面穩(wěn)定后在液面處再做記號(hào)B，比較兩個(gè)記號(hào)A、B之間的距離。如果兩個(gè)記號(hào)之間的距離相等，說明溫度計(jì)分度值的長(zhǎng)度與瓶子的大

5、小無關(guān)；如果兩個(gè)記號(hào)之間的距離不相等，說明溫度計(jì)分度值的長(zhǎng)度與瓶子的大小有關(guān)。|思|維|集|訓(xùn)|1為了提高液體溫度計(jì)的靈敏度，下列結(jié)構(gòu)改變中最合理的是()A把溫度計(jì)的玻璃泡做大些，把溫度計(jì)的內(nèi)徑做細(xì)些B把溫度計(jì)的玻璃泡做小些，把溫度計(jì)的內(nèi)徑做細(xì)些C把溫度計(jì)的玻璃泡做大些，把溫度計(jì)的內(nèi)徑做粗些D把溫度計(jì)的玻璃泡做小些，把溫度計(jì)的內(nèi)徑做粗些2將兩支內(nèi)徑粗細(xì)不同、下端玻璃泡內(nèi)水銀量相同的合格溫度計(jì)，同時(shí)插入同一杯熱水中，水銀柱上升的高度和溫度計(jì)示數(shù)分別是()A上升高度一樣，示數(shù)相等B內(nèi)徑細(xì)的升得高，示數(shù)也大C內(nèi)徑粗的升得低，但兩支溫度計(jì)的示數(shù)相同D內(nèi)徑粗的升得高，示數(shù)也大3一刻度均勻的溫度計(jì)放在冰水

6、混合物中時(shí)，示數(shù)為10 ；用它測(cè)沸水的溫度時(shí)，示數(shù)是90 。若用它測(cè)得某容器中溫水的溫度為70 ，則溫水的實(shí)際溫度應(yīng)為(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)()A55 B50 C80 D75 4根據(jù)科學(xué)研究，無論采用什么方法降溫，溫度也只能非常接近273.15 ，不可能比它更低?？茖W(xué)家以這個(gè)溫度為零度又規(guī)定了一種表示溫度的新的方法熱力學(xué)溫度，熱力學(xué)溫度的單位是開爾文，簡(jiǎn)稱開，符號(hào)是K，熱力學(xué)溫度的每一度的大小與攝氏溫度相同。若用t表示攝氏溫度，用T表示熱力學(xué)溫度，則t與T之間的數(shù)量關(guān)系為_；若用攝氏溫度計(jì)測(cè)得某一個(gè)物體的溫度是20 ，則用熱力學(xué)溫度表示，該物體的溫度是_K。5. 小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度計(jì)，如圖5TX3

7、所示，瓶中裝的是氣體，瓶塞不漏氣，彎管水平部分有一小段液柱。圖5TX3(1)這個(gè)溫度計(jì)是根據(jù)_(選填“液體熱脹冷縮”或“氣體熱脹冷縮”)的規(guī)律制成的。(2)將此裝置放在室內(nèi)，當(dāng)周圍的溫度降低時(shí)，液柱將向_(選填“左”或“右”)移動(dòng)。圖5TX46某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)自制了一個(gè)簡(jiǎn)單溫度計(jì)，如圖5TX4所示，A為一塑料瓶，B為吸管，通過軟木塞與A相連，管下端插入水槽中，使管內(nèi)水面與水槽中水面有一高度差h，在不同溫度下分別測(cè)出對(duì)應(yīng)水柱高度h，記錄數(shù)據(jù)如下表：溫度/171921232527h/cm30.024.919.714.69.44.2(1)此溫度計(jì)的測(cè)溫原理是_，這個(gè)溫度計(jì)的塑料瓶部分(圖中的A部分)

8、相當(dāng)于常用溫度計(jì)的_。(2)用此溫度計(jì)_(選填“能”或“不能”)測(cè)29 及其以上溫度。(3)若將此裝置放在室內(nèi)，水柱向上移動(dòng)，說明溫度_(選填“升高”或“降低”)。(4)此溫度計(jì)存在的不足之處是_。7自制溫度計(jì)的液柱隨溫度是均勻變化的。有一支未刻刻度的溫度計(jì)，當(dāng)玻璃泡放在冰水混合物中時(shí)，液柱的長(zhǎng)度為10 cm，當(dāng)玻璃泡放在沸水中時(shí)，液柱的長(zhǎng)度為30 cm，請(qǐng)計(jì)算：(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)(1)該溫度計(jì)所測(cè)溫度每升高1 時(shí)，液柱伸長(zhǎng)多少厘米？(2)若液柱的長(zhǎng)度為15 cm，則該處溫度應(yīng)標(biāo)記為多少攝氏度？詳解詳析1A解析 玻璃泡大些，則測(cè)溫液體多，在其他條件相同時(shí)測(cè)溫液體的體積變化V就會(huì)更大。由于h，內(nèi)徑做

9、細(xì)些，則會(huì)使得液柱上升的高度h更大些。2C解析 玻璃泡內(nèi)的水銀量相等，當(dāng)水銀受熱時(shí)體積膨脹，水銀柱上升，內(nèi)徑細(xì)的升得高，指示的溫度為熱水的溫度，內(nèi)徑粗的升得低，指示的溫度也為熱水的溫度，因此兩支溫度計(jì)的示數(shù)相同。故C正確。3D解析 溫度計(jì)中液柱升高的高度與溫度變化是成正比的。本題解決的方法有兩種：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度為0 ，對(duì)應(yīng)該溫度計(jì)的示數(shù)為10 ，沸水的溫度為100 ，對(duì)應(yīng)該溫度計(jì)的示數(shù)為90 ，則100 對(duì)應(yīng)80個(gè)單位刻度，每個(gè)單位刻度表示1.25 。用該溫度計(jì)測(cè)得溫水的溫度為70 ，則從0 算起此液柱升高了60個(gè)單位刻度，則表示溫度升高了1.25 ×6075 ，因而溫

10、水的實(shí)際溫度應(yīng)為75 。運(yùn)用比例法：，解得tx75 。4Tt273.15293.15解析 開氏溫標(biāo)是建立在卡諾循環(huán)基礎(chǔ)上的熱力學(xué)溫標(biāo)，規(guī)定273.15 為零點(diǎn)，稱為絕對(duì)零點(diǎn)。其分度法與攝氏溫標(biāo)相同(即開氏溫標(biāo)上相差1 K時(shí)，攝氏溫標(biāo)上相差1 )；所不同的只是開氏溫標(biāo)上水的冰點(diǎn)定為273.15 K，沸點(diǎn)定為373.15 K。5(1)氣體熱脹冷縮(2)左解析 (1)這是個(gè)氣體溫度計(jì)，是根據(jù)氣體熱脹冷縮的規(guī)律來測(cè)量溫度的。(2)溫度升高時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體就要膨脹，所以會(huì)把液柱向右推；那么溫度降低時(shí)液柱將向左移動(dòng)。 6(1)氣體的熱脹冷縮玻璃泡(2)不能(3)降低(4)測(cè)溫范圍小(其他答案合理均可)解析 (1)分析表中的數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升高，液柱逐漸降低，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)裝置圖，不難看出該溫度計(jì)是利用其上面瓶A中氣體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的；根據(jù)常用溫度計(jì)的構(gòu)造可知，這個(gè)溫度計(jì)的塑料瓶部分(圖中的A部分)相當(dāng)于常用溫度計(jì)的玻璃泡。(2)分析表中數(shù)據(jù)可知，溫度每升高2 ，吸管中液柱大致會(huì)下降5 cm，在27 時(shí)液柱高度只有4.2 cm，小于5 cm，故用該溫度計(jì)不能測(cè)出29 及其以上的溫度。(3)若將此裝置放在室內(nèi)，液柱向上移動(dòng)，說明瓶?jī)?nèi)空氣的膨脹程度變小，即此時(shí)溫度降低。(4)由(2)可知，該溫度計(jì)的測(cè)量范圍很小，且測(cè)量結(jié)果受外界氣壓的影