物理基本实验技能――热学

物理基本实验技能――热学
专题十 用液体温度计测温度
【考试要求】
会用液体温度计测温度。
【操作要点】
解决这类问题的关键是掌握温度计(常用液体温度计)的使用方法，会读数。
(1)温度计构造：下有玻璃泡，里盛水银、煤油、酒精等液体；内有粗细均匀的细玻璃管，在外面的玻璃管上均匀地刻有刻度。
(2)温度计的原理：根据液体的热胀冷缩的原理。
(3)分类及比较(见．下表)。
(4)常用温度计的使用方法。
使用前，观察它的量程，判断是否适合待测物体的温度；并认清温度计的分度值，以便准确读数。
使用时，温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中，不要碰到容器底或容器壁；若是固体，则与被测物体充分接触。温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，(体温计除外)，视线与温度计中液柱的上表面相平。常用温度计不能甩(体温计除外)
【解题指导】
[例题1]如图2一10—1所示，是温度计的一部分，温度计的示数是 ℃。
[分析与解]在读温度计的示数时，首先观察温度计的分度值。第二，观察O℃的位置。第三，观察液面到达的位置，如果在O℃的上方，就从O℃开始向上读取数值；如果在O℃的下方，就从0℃开始向下读取数值，并在数据前面加“一”号。此题温度计的示数是－30℃．
[例题2]使用温度计时，首先要观察它的量程和认清它的 。小强在用温度计测量烧杯中液体温度时读取了四次数据，每次读数时温度计的位置如图2一10—2所示，其中正确的是 。图2—10—3中所示的是用温度计分别测得的冰和水的温度，那么冰的温度是 ℃，水的温度是 ℃。
[分析与解]使用前要观察它的量程，判断是否适合待测物体的温度；并认清温度计的分度值，以便准确读数。温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中，不要碰到容器底或容器壁；所以选项D正确。图2—10一3甲所示的为－22℃；乙所示的为38℃。读数时要注意0℃的刻度线。【针对训练】
1．体温计的读数如图2—10—4所示，其示数为 ℃。
2．如图2--10—5甲为某同学做“观察水的沸腾”实验时测沸水温度的情形。由于操作错误，他发现温度计读数大于100℃，他的错误是 。纠正错误后，他观察到水沸腾时，温度计的读数如图2—10—5乙，则水的沸点是 ℃。
3．观察图2—10--6，温度计显示的温度为 ℃。
4．图2—10—7中温度计的读数为 ℃。该温度计的测量范围是 。
5．如图2—10—8所示是常用温度计，其测量范围为 。请你估计一下现在教室内的气温，并在图中标出该气温值所对应的液柱位置．
专题十一 查熔点表
【考试要求】
会查熔点表。
【知识要点】
会查熔点表，关键在于理解熔点的概念。熔点：晶体熔化时的温度。表给出的熔点就是在1.01×105Pa气压下几种物质的熔化时的温度。对课本中给出的几种物质的熔点表我们应理解如下几点： l
(1)同种物质的熔点和凝固点相同。 l
(2)晶体熔化规律：晶体时，吸热，升温；到熔点开始熔化时，吸热，熔化，温度保持不变，固液共存，直到全部熔化；液态时，吸热，升温。
(3)晶体熔液凝固规律：液态时，放热，降温；到凝固点开始凝固时，放热，凝固，温度保持不变，液固共存，直到全部凝固；固态时，放热，降温。
(4)晶体熔化的条件：一是温度达到熔点，二是需要继续吸热。
(5)在熔点下物质状态的判断：三种情况——可能是固态，可能是液态，还可能是固液共存状态或固液气共存状态。
【解题指导】
[例题1]下表中给出了几种物质的熔点，根据表中数据，判断能否把金属铝放在铁锅中加热熔化铝
在1.01×105Pa气压下几种物质的熔点 单位：℃
[分析与解]这是一道根据物质的熔点高低分析、解释实际问题的题目。分析此类问题时，首先要考虑作为锅的金属的熔点要高于锅中金属的熔点，否则要熔化的金属还没熔化，锅先熔化了，就不能达到预期目的。然后观察表中所给物质的熔点，从中找出题目中所涉及的两种金属的熔点，比较它们的高低，最后做出判断。此题的答案是：能。
[例题2] 根据表中所列几种物质的熔点，请你判断以下说法中，错误的是( )。
A．电灯泡的灯丝用钨制成小易烙化
B．纯金掉在钢水中不会熔化
C．在－265℃时，氢是固态
D．水银温度计不能测低于40℃的气温
[分析与解]钨的熔点是3410℃，熔化温度很高，所以灯丝用钨丝制成。氢的熔点是－259℃，－265"C的氢是固态。水银熔点是一39℃，400℃以下水银是固态。钢水的温度至少是1515℃，纯金熔点是1064℃，所以选项B错误。
【针对训练】
1．认识了物质的性质，可以更好地利用它。分析下表提供的信息(1标准大气压下)可以知道，选择 作为测温物质制造温度计，能测量的温度最低。选择 作为测温物质制造的温度计，灵敏度最高。
2．下表是一些物质的熔点和沸点(标准大气压)，根据下表，在我国各个地区都能测量气温的温度计是( )。
A．水温度计 B．水银温度计 C．酒精温度计 D．乙醚温度计
3．某工厂拟生产三种温度计，厂里可以利用的液体有：比较贵的水银、很便宜的甲苯且和酒精。为达到实惠又切实可行，每种温度计应选用的液体是：
(1)能测铅、锡熔点的温度计选 。
(2)能测开水的温度计选 。
(3)家用寒暑表选 。
4．根据下表中资料，小明做出如下判断：
(1)水达到0℃时，继续放热就会结冰。
(2)用一根火柴可以把细小的锡丝烧断。
请你依据上面的方法做出类似的判断(至少二条)。
(3) 。
(4) 。
专题十二 查比热容表
【考试要求】
会查比热容表。
【知识要点】
会查比热容表，关键在于理解比热容的概念。单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量叫这种物质的比热容。
关于课本上为我们提供的“几种物质的比热容”表，我们应明确以下几点：
(1)对于某种物质的比热容，应明确其含义。例如铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃)，它表示lkg铝温度升高1℃吸收的热量；还表示lkg铝温度降低1℃放出的热量；也表示1kg铝吸收的热量使温度升高1℃，或者lkg铝放出的热量使温度降低1℃。
(2)每种物质都有确定的比热容，不同物质的比热容不同。比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量。因此，质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量并不相同，比热容大的物质吸收热量多，而它们吸收相同的热量时，比热容大的物质温度升高的少。可见，比热容是物质的一种特性。
(3)水和冰的比热容不同，说明物质的比热容虽然和质量、温度及吸、放热的多少无关，但与物质的状态有关，状态改变，比热容改变。同种物质状态不同，比热容也不同。
(4)常见物质中水的比热容最大。
【解题指导】
[例题1] 下表列出实验测定的几种物质的比热容。
几种物质的比热容FJ／(kg·℃)]
认真阅读上表，你一定能有所发现，请任意填出
其中三条：
(1) ；
(2) ；
(3) .
[分析与解]这是较新的一种图表型试题，在要求
学生掌握一定基础知识的同时，考查学生的总结归纳、分析判断的能力．通过分析图表，可以从比较比热容的大小，对不同种物质如固、液态物质，同种物质的不同状态下的比热容比较，进行归类分析．
(1)比热容是物质的一种特性；
(2)表中的水的比热容最大，铅的比热容最小；
(3)冰和水是同种物质，但状态不同、比热容不同；
(4)煤油和冰是不同种物质，但比热容相同；
(5)一般情况下液态物质的比热容比固态物质的比热容大．
本题答案为：上述的任意三条。 l
[例题2] 从例题1的比热容表中可看出：不同物质吸热或放热的能力大小不同。下列事实中，最能说明物质吸收的热量跟物质的种类有关的是( )。
A．体积相等的两杯水温度都升高lO OC，它们吸收的热量相同
B．质量相等的两块铜温度分别升高5℃和lOO℃，它们吸收的热量不相同
C．体积相等的水和煤油温度都升高lOO℃，它们吸收的热量不相同
D．质量相等的水和铜温度都升高lo~C，它们吸收的热量不相同
[分析与解]本题对同学们运用控制变量法分析问题的能力提出了较高的要求。我们知道，影响物质吸收热量多少的因素有质量、温度的改变和物质种类这三个。只有在其中两个因素相同的情况下，只改变第三个因素才能比较物体吸收的热量是否跟第三个因素有关。A选项三个因素都相同，B选项中不同的是温度的改变，C选项的质量(同体积的水和煤油的质量不同)和物质两个因素不相同，这些都不能最清楚地表明物质温度升高时吸收热量的多少与物质种
类有关系。本题答案为：D
[例题3]查看例题1的比热容表，分析沙漠地区与沿海地区相比昼液温差大，并且有“早穿皮衣袄午穿纱”的现象，为什么
[分析与解]沙漠地区多砂石，沿海地区多水。砂石比热容小，白天吸热后温度上升很快，而夜晚放出热量后降低温度也很快；沿海地区多水，吸收或放出热量后温度变化不大，所以沿海地区温差小，而沙漠地区温度大。
【针对训练】
1下表给出的是几种物质的比热容，现取质量相等、初温相同的这几种物质，让它们吸收相同的热量，末温最高的是[ ]
A．铝
B．砂石
C．酒精
D．水
2．某同学从下表提供的信息中，得出以下几个结论，其中错误的是( )。
A．汽车发动机用水来冷却效果比较好
B．液体的比热容都比固体大
C．同种物质在不同状态下比热容值不同
D．质量相同的铜和铅．升高相同的温度，铜吸收的热量多
3．下表列出由实验测定的几种物质的比热容。
几种物质的比热容表[J/（kg·℃)]
认真阅读上表，你一定能有所发现。请填出其中任意三条。
① 。
② 。
③ 。