第1節 溫度

一、溫度定義

溫度是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。

二、溫度的單位

1.攝氏溫度

(1)來源：18世紀瑞典天文學家攝爾修斯在1742年創立的溫标。

(2)規定方法：在1個标準大氣壓下，水的沸點定為100攝氏度，冰水混合物的溫度定為0攝氏度，其間分成100等份，每一等份稱為1攝氏度。為了紀念和表彰攝爾修斯的貢獻，1954年的第十屆國際度量衡大會特别将此溫标命名為“攝氏溫标”。

(3)符号：℃，讀作攝氏度。

(4)正确理解攝氏溫度應注意以下五個問題。

①溫度計上的℃是攝氏溫度的單位。

②溫度表示物體的冷熱程度。它隻有“高低”之分，沒有“有無”之别，即0℃是表示物體的冷熱程度，與1個标準大氣壓下純淨的冰水混合物的溫度相同，而不是說物體沒有溫度。

③不論是冰多還是水多，在1個标準大氣壓下隻要是純淨的冰水混合物，其溫度就是0℃。

④攝氏溫度的單位“攝氏度”是一個整體，不能分開，如30℃讀作30攝氏度，不能讀作攝氏30度。

⑤比0℃低的溫度在數字前加“-”号，讀作“負”或“零下”。如-10℃讀作“零下10攝氏度”或“負10攝氏度”。

2.熱力學溫标

(1)來源：又稱開氏溫标、絕對溫标，是國際單位制七個基本物理量之一，是由開爾文于1848年引入的。

(2)規定方法：以宇宙的溫度下限絕對零度(-273.15℃)為零點溫度。熱力學溫度T與攝氏溫度t的關系是：T(K)=273.15 K t(℃)。在體現溫度變化時，每1K與每1℃的大小是相同的。

(3)符号：K，讀作開爾文，簡稱開。

3.溫度計

液體溫度計的分類

(1)根據測溫物質分類，液體溫度計可分為酒精溫度計、煤油溫度計、水銀溫度計。

(2)根據用途分類，液體溫度計可分為實驗室用溫度計、體溫計、寒暑表。

(3)實驗室用溫度計、體溫計、寒暑表的區别

⑷體溫計縮口的作用：防止體溫計離開人體後，玻璃泡内的水銀柱冷卻收縮退回玻璃泡内。

⑸各種不同溫度計測溫原理

①液體溫度計使用液體的熱脹冷縮；

②數字式溫度計使用溫感可變電阻，其電阻阻值大小随溫度而變化；

③雙金屬片溫度計使用不同金屬的熱脹冷縮程度不同；

④彩色溫度計使用特殊材料感知溫度，溫度不同材料會發出不同顔色。

三、實驗探究溫度的變化

1.估測溫度

⑴實驗過程：

在生活中，很多時候人們可以根據皮膚來判斷物體溫度的高低，但這樣做一定準确嗎？如圖所示，先把兩隻手分别放入熱水和冷水中停一會兒，再迅速把雙手同時放入盛有溫水的杯子中，說出此時兩隻手的感覺。

⑵實驗發現：雖然兩手在相同溫度的水中，但此時兩隻手對同一杯水的溫度判斷明顯不同，原來在冷水中的手感覺溫水很熱，原來在熱水中的手感覺溫水很涼。

⑶實驗結論：這說明人的主觀感覺是不可靠的，要準确測量溫度應當使用溫度計。

2.自制溫度計

⑴實驗過程：用中間插有細玻璃管的橡皮塞塞緊裝滿紅色冷水的小玻璃瓶，使瓶内的水位上升到細玻璃管的适當位置。将玻璃瓶放入熱水中(或适當加熱)。

⑵實驗現象：可以比較明顯地看到水的熱脹冷縮現象。

⑶實驗結論：液體溫度計是根據液體熱脹冷縮的規律制成的。

例題1：為了使自制溫度計的精度提高，下列方法中正确的是（ ）

A .将自制溫度計的細管做長一些

B .增大自制溫度計的玻璃瓶的容積，減小玻璃管内徑

C .減小玻璃瓶的容積，将玻璃管做長一些

D .把自制溫度計的玻璃管做粗一些，使玻璃管内能裝更多的液體

【考點】液體溫度計的構造與工作原理

【答案】B

【解析】

⑴玻璃泡中的液體升高相同的溫度，體積膨脹相同，如果管越細，上升的刻度越多，越靈敏。所以内徑要細一些。

(2)玻璃泡容積越大，溫度變化量相同時，液體總體積的變化量會更大，表現在毛細管中會更明顯，靈敏度更高、準确程度更高。綜上所述，B符合題意；ACD不符合題意，

故答案為：B.

【分析】液體溫度計是根據液體的熱脹冷縮性質制成的，玻璃泡中的液體遇熱膨脹時，會在玻璃管中上升，升高相同的溫度，體積膨脹相同，如果管越細，上升的刻度越多，越靈敏.

四、溫度計的使用方法

1.估測：根據被測物體的溫度選擇合适的溫度計，選擇适當的量程。

2.觀察：看清溫度計的量程和分度值

3.放置：溫度計的玻璃泡要全部浸入被測物體當中，不能接觸容器底或容器壁

4.讀數：①讓溫度計在被測物體當中稍停一會兒，待示數穩定後再讀數；②在讀數時溫度計的玻璃泡不能離開被測物體；③視線要與液柱的上表面相平

例題2：練習使用溫度計：

⑴實驗室常用的溫度計是根據液體________的規律制成的。

⑵使用溫度計測熱水溫度時，有如下步驟：

a.選取适當的溫度計；

b.等待一段時間；

c.讓溫度計玻璃泡浸沒在水中，但不要接觸容器底和容器壁；

d.用手摸一下熱水杯，估計待測熱水的溫度；

e.按要求正确讀數并記錄。

按正确的操作程序，步驟排列應該是 。

如圖甲所示溫度計的讀數方法正确的是________（選填“A”、“B”或“C”），示數為________℃。

⑶如圖乙：是某同學測體溫時體溫計的一部分，它的示數是__℃，粗心的同學沒有甩體溫計，直接用該體溫計先後去測兩個體溫分别是38℃和40℃的病人的體溫，則體溫計的示數分别是________℃和________℃。

【答案】⑴熱脹冷縮 ⑵dacbe B 36 ⑶ 38.5 38.5 40

【考點】溫度及溫度計的使用與讀數；攝氏溫度及其計算

【解析】

⑴液體溫度計的制作原理是液體的熱脹冷縮。

(2)使用溫度計測熱水溫度時，正确的操作順序：

d.用手摸一下熱水杯，估計待測熱水的溫度；

a.選取适當的溫度計；

c.讓溫度計玻璃泡浸沒在水中，但不要接觸容器底和容器壁；

b.等待一段時間；

e.按要求正确讀數并記錄；

所以步驟排列應該是dacbe。溫度計讀書時，視線應該與液面持平，所以讀數方法正确的是B。如圖所示，溫度計分度值為1℃，溫度計示數為36℃。

(3)如圖所示，體溫計分度值為0.1℃，其示數為38.5℃。根據體溫計的特點，使用前用力甩一下玻璃泡上方的水銀才能回到玻璃泡中；沒有甩的體溫計原來的讀數是38.5℃，直接用來測量病人的體溫，病人的體溫38℃，低于38.5℃，體溫計中的水銀不會下降，則顯示病人體溫為38.5℃；病人體溫為40℃，高于39°℃，體溫計中的水銀會上升，測量是準确的，顯示病人體溫為40℃。

【分析】(1)溫度計的工作原理是液體的熱脹冷縮;(2)利用溫度計測量物體的溫度時，溫度計的液泡不能與容器底盒容器壁接觸，讀數時應與刻度相平進行讀數；(3)通過觀察溫度計明确溫度計的量程和分度值，再進行讀數，需要注意的是，體溫計的示數隻會上升不會下降。

五、體溫計的使用與讀數方法

1.由于細小縮口的作用，縮口上方的水銀柱不能退回玻璃泡。當體溫計離開人體時，它表示的仍然是人體的溫度；每次使用前，都要将水銀甩下去。

2.體溫計讀數時，眼睛通過一條棱看過去，圓弧形的棱相當于一個放大鏡，可以觀察到放大了的較粗的水銀柱，便于觀察和讀數。

3.明确體溫計的量程為35～42℃，分度值為0.1℃

例題3：關于溫度計和體溫計的用法，下面說法正确的是（ ）

A .用常用溫度計測液體溫度時，溫度計的玻璃泡不要離開被測液體

B .用體溫計測量人的體溫，讀數時體溫計不要離開人體

C .如果沒有用酒精給體溫計消毒，也可以把體溫計放在沸水中消毒

D .常用的溫度計和體溫計都能測出冰水混合物的溫度

【考點】體溫計的使用及其讀數；溫度及溫度計的使用與讀數

【答案】A

【解析】

A.普通溫度計的液面随時根據溫度的不同而變化，所以用常用溫度計測液體溫度時，溫度計的玻璃泡不要離開被測液 體，A符合題意；

B.體溫計中有縮口的存在，所以用體溫計測量人的體溫，讀數時體溫計可以離開人體，B不符合題意；

C.因為體溫度的測量範圍是35C-42℃，沸水的溫度遠遠超出了此範圍，所以不可以把體溫計放在沸水中消毒，C不符合題意；

D.因為體溫度的測量範圍是35℃-42℃，而冰水混合物的溫度為0℃，所以體溫計不都能測出冰水混合物的溫度，D不符合題意；

故答案為：A.

【分析】使用溫度計測量物體的溫度時，應先估計物體的溫度，選擇合适量程的溫度計進行測量，等到示數穩定後再讀數。利用溫度計測量物體的溫度時，溫度計的液泡不能與容器底盒容器壁接觸，讀數時應與刻度相平進行讀數。

六、溫度計讀數不準的處理

例題4：有一支刻度均勻但讀數不準的溫度計，用它測量标準大氣壓下冰水混合物的溫度時示數為-2°C，用它測量标準大氣壓下沸水的溫度時示數為103°C，那麼當用它測量某液體的溫度時，示數為19°C，該液體的實際溫度為( )

A .16.8℃ B .18.1℃ C .19℃ D .20℃

【考點】攝氏溫度及其計算

【答案】 D

【解析】

标準大氣壓時，冰水混合物的溫度為0℃，沸水的溫度為100℃，根據液柱位置，計算溫度計的分度值為t’=100℃/(103 2)=20/21℃，實際溫度為T=20/21℃×(19 2)=20℃，D符合題意。

故答案為：D.

【分析】根據實際溫度和對應的液柱位置，計算溫度計的實際分度值，結合實際測量的位置計算實際溫度。

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