第十二章 温度与物态变化
12.1 温度与温度计
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
学习目标
课时讲解
1
课时流程
2
物态变化与温度
温度
温度计
课时导入
从身边的问题出发:
自然界中的水可以变成水蒸气,水蒸气可以凝成小水滴或小冰晶形成云,小冰晶又可以形成雨。那么在什么情况下,水的状态才能发生变化呢?
感悟新知
知识点
物态变化与温度
1
固态的冰
液态的水
气态的水蒸气
加热
放入
冰箱
加热
遇冷
勺子
物态变化
处于固态、液态和气态的物质分别称为固体、液体和气体。物理学中, 将物质由一种状态向另一种状态的变化称为 ____________,与其温度有关。
感悟新知
学会提问
壶口的“白气”是水蒸气吗?
答案:水是无色透明的液体,所以水蒸气也是无色的,是看不见的。能在壶口看见的“白气”,一定不是水蒸气。而是液态小水滴聚集在一起形成的。
感悟新知
例 1
物理学中,将物质由一种状态向另一种状态的变化称为物态变化。
认识物态变化
同种物质的不同状态间的变化称为物态变化。物态变化中,物质的状态会改变,但没有新的物质产生。
感悟新知
(1) 下列现象中,不属于物态变化的是( )
A. 夏天从冰箱里取出的冰棒,一会儿变成了水
B. 冬天,小河里的水结成了冰
C. 深秋,空气中的水蒸气变成小露珠附着在草叶上
D. 加热高锰酸钾制取氧气
D
感悟新知
(2) 物态变化的发生与温度有关,常用的温度单位有“摄氏度”和“开尔文”,下列说法中不正确的是( )
A. 1 个标准大气压下纯净的冰水混合物的温度是273.15 K
B. 无论人类如何改进低温技术,-273.15 ℃都是达不到的
C. 0 ℃就是没有温度
D. -18 ℃读作零下18 摄氏度
C
如何合理估计温度的高低
感知和积累生活
中常用的温度
记忆常见值
分析判断
感悟新知
(3) 冬天乌苏里江气温低于-50 ℃,冰面之下的河水仍然在流动,则与冰交界处水的温度是( )
A. -50 ℃
B. 0 ℃
C. 低于0 ℃,高于-50 ℃
D. 无法判断
B
乌苏里江冰水交界处是冰水混合的状态,此处的水的温度是0 ℃。
感悟新知
知识点
温度
2
提出问题:怎样表示物体的冷热程度?
感悟新知
1. 物体的 ___________ 叫做温度。根据选取的温标不同,温度的表示也不同,常用的温度有摄氏温度和热力学温度。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
冰棍和凉水都给我们带来冷的感觉,但冰棍和凉水冷的程度不同
热水和太阳都给我们带来热的感觉,但热水和太阳热的程度不同
冷热程度
感悟新知
延伸拓展
温标:即温度的“标尺”,是划分温度的一种人为规定的标准。常用的温标有摄氏温标、热力学温标和华氏温标。用摄氏温标表示的温度是摄氏温度;用热力学温标表示的温度是热力学温度。
感悟新知
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}分类
符号
单位
温标的规定
换算关系
摄氏
温度
t
摄氏度
/℃
在1 个标准大气压下, 将纯净的 __________的温度定为0 ℃;水 __________时的温度定为100 ℃。把0 ~ 100 ℃之间划分为100 等份,每一等份就是1 ℃,读作1 摄氏度
T=273.15+t
冰水混合物
沸腾
感悟新知
分析解释
“0 ℃”是不是代表物体没有温度?
答案:1个标准大气压下,纯净的冰水混合物的温度规定为0 ℃,不是指没有温度。如果物体温度比0 ℃高,用正数表示,如:10 ℃;如果物体温度比0 ℃低,用负数表示,如冥王星表面温度只有- 240 ℃。但研究表明绝对零度(0 K)即-273.15 ℃,是一个只能无限逼近而不能达到的最低温度。
感悟新知
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}分类
符号
单位
温标的规定
换算关系
热力
学温
度
T
开尔文/K
1 个标准大气压下,纯净的冰水混合物的温度规定为273.15 K
T=273.15+t
感悟新知
2. 自然界中的一些物体的温度
研究表明:到2100 年,因全球变暖,温度升幅从1.5 ℃到2 ℃,这增加的0.5 ℃意味着2100 年全球海平面将再上升10 cm,热浪会导致几乎所有的热带珊瑚礁处于危险之中。
感悟新知
例2
小杨和小明在实验室找到2 支长度相同,但量程不同的温度计,如图2 所示,请根据温度计的特点,思考并回答下列问题。
感悟新知
(1)以上温度计是根据液体 的原理制成的。小明提议:用甲温度计测量1 个标准大气压下沸水的温度,小杨说:“不可以”。小杨的理由是:____________
________________________________________________________________________________________。
热胀冷缩
1 个标准大气压下,沸水的温度不在甲温度计的量程内,会损坏温度计
感悟新知
(2)他们决定用这两个温度计测量一杯温水的温度,选 ________(填“甲”或“乙”)更好。理由是:______________________________________。
甲
甲温度计分度值小,读数更精确
感悟新知
思路导引
(1)甲的量程是- 10~50 ℃,如果测量沸水的温度,将会超过量程,损坏温度计;
(2)测温水时,甲和乙比较,甲的分度值较小,相同温度变化引起的甲的液柱长度变化较大,读数误差更小,所以选甲较好。
感悟新知
(3)如图3所示的是小杨和小明在物理实验室中使用温度计测量温度的几种做法,其中正确的是( )
图3
C
感悟新知
仪器使用的注意事项
初中常用测量仪器如温度计、天平、刻度尺、弹簧测力计等使用时,都要注意:
(1)使用前要了解量程,不要超过量程。
(2)分清一大格,一小格代表多少。
(3)读数时视线要和刻度面相平。
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(4) [中考· 黄冈] 在测量水温度的实验中, 某同学的做法如图4 甲所示。该做法存在的错误是
_________________________________。
改正错误后,温度计的示数如图乙所示,
则水的温度为__________。
温度计的玻璃泡没有浸没在水中
22 ℃
感悟新知
如何正确选择合适的温度计
温度计选择的原则
(1)安全性 (2)精确性
待测温度 器材分度值
要在温度计量程内 越小, 数据越精确
1. 量程相同,分度值都是1 ℃的甲、乙、丙三支酒精温度计,甲玻璃泡的容积稍大一些,乙和丙相同;丙玻璃管的内径稍粗一些,甲和乙相同,由此可以判断相邻两刻度线之间的距离是( )
A. 甲最长
B . 乙最长
C . 丙最长
D. 一样长
感悟新知
A
对温度计内测温物质
“热胀冷缩”的认识
温度升高 温度降低
液体膨胀 液体收缩
液柱上升 液柱下降
V=Sh
V 一定时,S 大,l 小,
S小,l大。
S 一定时,V 大,l 大,
V小,l小。
感悟新知
知识点
温度计
3
生活中通过感觉判断物体温度高低是不准确的,所以需要用温度计准确测量物体温度,根据测温物质的不同,可以把温度计分为液体温度计和固体温度计。
感悟新知
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分类
液体温度计
固体温度计
实物图
温度计 寒暑表 体温计
数字式体温计 双金属片温度计
测温物质
煤油、酒精或汞等
导电物体 双金属片
测温原理
温度升高, 液体膨胀, 液柱变长温度降低, 液体收缩, 液柱变短
固体的某种特性与温度之间的关系
感悟新知
思想方法
温度计的玻璃泡内封闭着测温液体,通过液体热胀冷缩的性质,把物体温度的变化转换为玻璃泡内液体体积的变化;液体体积的微小变化又放大为细玻璃管中液柱长度的明显变化。通过液柱长度反映温度高低,用到了转换和放大的思想。
感悟新知
1. 液体温度计的测温原理:液体 ____________ 的性质。
2. 认识液体温度计
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}温度计种类
实验室用温度计
体温计
寒暑表
结构
玻璃泡与直玻璃管相连
玻璃泡与直玻璃管间有缩口
玻璃泡与直玻璃管相连
用途
范围
测液体温度测
体温
测气温
热胀冷缩
感悟新知
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}温度计种类
实验室用温度计
体温计
寒暑表
量程
-20 ~ 110 ℃
35 ~ 42 ℃
-30 ~ 50 ℃
分度值
1 ℃
0.1 ℃
1 ℃
感悟新知
测体温时,需要把体温计从人体拿出来读数, 还不能让直管内水银遇冷后流回玻璃泡。所以从人性化和准确性的角度考虑,在体温计玻璃泡前方设置了缩口。取出体温计时,玻璃泡内水银遇冷收缩,直管内水银在缩口处断开,这样就可以保证体温计仍能指示原来的温度。
感悟新知
3. 使用液体温度计
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
使用规则
实
验
室
用
温
度
计
一“选”:测量前先观察温度计的零刻度、量程和分度值
二“放”:测量固体温度时,温度计的玻璃泡应被包围在被测物体内;测量液体温度时,温度计的玻璃泡应浸没在液体中,但不能接触容器壁和容器底
感悟新知
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
使用规则
实验室用温度计
三“待”:温度计内液柱液面稳定时再读数,不能把温度计从被测物体中拿出来读数,读数时视线要与液面相平
四“记”:记录温度时要有数值和单位
体
温
计
每次使用前要用力“甩动”, 让直管内的水银回到玻璃泡内
体温计内的汞常温下即可蒸发,汞蒸气有剧毒(慢性),所以在使用水银温度计时,要注意安全
利用惯性让水银回归玻璃泡
感悟新知
分析解释
温度计的玻璃泡为什么不能接触容器底和容器壁?
答案:如果玻璃泡接触容器底或容器壁,温度计测量的是容器底或容器壁的温度,这样会造成测量不准确;还有可能会碰坏玻璃泡,损坏仪器。
感悟新知
例 3
观察比较图5 中的体温计并回答下列问题:
感悟新知
(1)体温计的分度值是0.1 ℃。体温计的精确度能这么小,是因为( )
A. 体温计玻璃泡内的水银比一般温度计多
B. 体温计测量范围小
C. 体温计玻璃泡的容积比玻璃管的容积大得多
D. 体温计短
C
感悟新知
(2)善于观察的小明发现,实验室用温度计有刻度的部分是圆柱形的,而体温计有刻度的部分做成了三棱体,其正面呈圆弧形,横截面如图所示。圆弧形的作用相当于 __________,使我们能看到温度计内很细的水银柱__________ (填“放大”“缩小”或“等大”)、正立的像。
凸透镜
放大
感悟新知
(3)体温计内有一段很细的弯曲管子,它的作用是( )
A. 阻碍水银受热膨胀
B. 阻碍水银遇冷收缩
C. 水银受热膨胀能通过它,遇冷收缩通不过
D. 无论膨胀还是收缩,玻璃泡和直管中的水银都能通过
C
思路导引
(1)体温计的精确度很小,是因为体温计玻璃管的内径很细,而玻璃泡较大,当有微小温度变化时,管中水银上升的高度非常明显,所以测量更精密。
(3)体温计内细弯管的作用是不让玻璃管内的水银遇冷时主动回到玻璃泡内,但玻璃泡内的水银受热时,水银可以主动上升到玻璃管内。
感悟新知
感悟新知
(4)在实验室里,同组的小刚不慎将一支体温计打破,亮晶晶的水银像珍珠一样洒落在实验桌上,此时你应该( )
A. 坚持把实验继续做下去,不要受到这些水银的干扰
B. 帮助小刚赶紧用手把这些水银捡起来交给老师
C. 立即报告老师,请老师及时处理
D. 用纸盖上这些水银,下课再处理
C
体温计内的水银常温下即可蒸发,水银蒸气有剧毒(慢性),如果体温计损坏,要及时处理。
感悟新知
2. 一位粗心的护士将两支示数为38 ℃的体温计简单消毒后就分别交给患者和家属,要求他们测自己的体温,患者此刻正在发高烧,实际体温为39 ℃,而家属体温正常,则这
两支体温计最后显示的温度分别是 _______、 _______。
39 ℃
38 ℃
体温计设计的巧妙
体温计细弯管
水银受热 水银遇冷
膨胀可以 收缩不能通
通过玻璃管 过玻璃管
示数主动 示数不能
升高 主动降低
课堂小结
温度与温度计
温度计
测量
温度
物态变化
影 响
液体温度计
体温计
量程
分度值
使用方法
对比法
课堂小结
温度与温度计
1. 温度是表示物体冷热程度的物理量。
2. 温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。
3. 体温计:(1)作用:测量人体的温度。
(2)分度值为0.1℃,测量温度更精确。
课堂小结
温度与温度计
(3)特殊结构:其玻璃泡上方有一非常细的缩口,当体温计离开人体后,水银会在缩口处断开,不能退回玻璃泡中,因此体温计可以离开人体读数。
(4)使用前,应用力将玻璃管中的水银甩回玻璃泡。