知识梳理
1.温度的物理意义。
2.摄氏温度的规定。
3.物质热胀冷缩的属性,温度计的工作原理及使用,再一次的感受长度的测量是最基本的测量,培养学生的物理观念,试着让学生解决实际问题的意识和能力。
典型例题练习
一、单选题
1.下列估计的数据符合实际的是( )
A.加冰的橙汁饮料温度为-5℃
B.人体的正常体温是42℃
C.厦门夏天的室外温度是20℃
D.人体感到舒适的环境温度是25℃
【答案】D
【详解】A.加冰的饮料的温度应该在0℃或0℃以上,故A不符合题意;
B.正常人的体温是37℃左右,故B不符合题意;
C.厦门夏天的室外温度在35℃左右,故C不符合题意;
D.人体感觉舒适的温度在16℃~25℃左右,故D符合题意。
故选D。
2.一位粗心的实习护士用一支未甩的体温计先后测量两个体温分别是38℃和40℃的病人的体温,体温计显示的示数分别为39℃、40℃,则给两个病人测量前,体温计的示数为( )
A.38℃ B.39℃
C.40℃ D.25℃
【答案】B
【详解】根据体温计的特点,使用前用力甩一下玻璃泡上方的水银才能回到玻璃泡中;没有甩的体温计直接用来测量病人的体温,病人的体温38℃,示数为39℃,说明给两个病人测量前,体温计的示数为39℃;病人体温为40℃,高于39℃,体温计中的水银会上升,测量是准确的,显示病人体温为40℃。
故选B。
3.下列有关温度和温度计的说法正确的是( )
A.体温计读数时不能离开人体
B.“20℃”正确的读数是“摄氏20度”
C.人体的正常体温是36.5℃左右
D.温度计是根据玻璃泡的热胀冷缩原理制成的
【答案】C
【详解】A.体温计玻璃泡的上方有一段非常细的缩口,可以离开人体读数,故A错误;
B.根据温度的读数方法可知,“20℃”正确的读数是“20摄氏度”,故B错误;
C.一般情况下,人体的正常体温是36.5℃左右,变化幅度小,故C正确;
D.一般液体都具有热胀冷缩的性质,所以,温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的,不是玻璃泡,故D错误。
故选C。
4.用温度计测量液体温度有以下步骤,其中正确的有( )
①使用前观察它的量程和分度值;
②温度计玻璃泡浸入被测液体马上读出温度;
③测量时温度计的玻璃泡与被测液体充分接触;
④读数时温度计的玻璃泡不一定要留在被测液体中;
⑤温度计的玻璃泡可以碰到容器壁;
⑥测量前不需要甩温度计,可直接进行测量
A.①②③ B.③④⑤
C.①③⑥ D.②④⑤
【答案】C
【详解】①观察温度计包括温度计的量程和分度值,然后要估计所测液体的温度,两者结合选取合适的温度计,故①正确。
②温度计玻璃泡浸入被测液体待温度计的示数稳定后再读数,故②错误。
③放置温度计时,要让温度计与被测液体充分接触,故③正确。
④读数时,温度计的玻璃泡一定要留在被测液体中,故④错误。
⑤温度计的玻璃泡不可以碰到容器壁,故⑤错误。
⑥测量前不需要甩温度计,可直接进行测量,最终会达到所测液体的温度,故⑥正确。
综上所述,故C正确,ABD错误。
故选C。
5.两支合格的温度计,玻璃泡内水银量相等,但内径粗细不同,同时测量同一杯热水的温度。下列说法正确的是( )
A.两支温度计示数相同
B.内径细的温度计示较大
C.两支温度计水银上升高度相同
D.内径粗的温度计水银上升高度大
【答案】A
【详解】AB.根据题意知道,玻璃泡中水银量相等,又因为同时测量同一杯热水的温度,所以,最后温度计示数应该相同,故A正确,B错误;
CD.水银受热后膨胀程度相同,即增大的体积是相同的;而内径的不同影响的是水银柱升高的高度,内径粗的温度计水银柱升得较低,内径细的温度计水银柱升得较高,故CD错误。
故选A。
6.下列各种现象中属于利用热膨胀的是( )
A.在铺设铁轨时,两根铁轨的接头处一般要留有空隙
B.用电水壶烧水时,冷水不能灌得太满
C.瘪进去的乒乓球,用开水烫一下又会重新鼓起来
D.电灯泡焊接在玻璃中的那部分金属丝必须跟玻璃的热膨胀程度相同
【答案】C
【详解】A.在铺设铁轨时,两根铁轨的接头处为防止铁由于热膨胀而产生相互挤压,引起铁轨变形,所以一般要留有空隙,故A不符合题意;
B.用电水壶烧水时,冷水灌得太满,水温升高后,会因水的膨胀而使水从壶中溢出,故冷水不能灌得太满,故B不符合题意;
C.瘪进去的乒乓球,用开水烫一下,球内的气体会受热膨胀将瘪进去的部分鼓出来,这是利用了热膨胀,故C符合题意;
D.为了防止金属丝和玻璃由于热膨胀不同而发生断裂,所以电灯泡焊接在玻璃中的那部分金属丝必须跟玻璃的热膨胀程度相同,故D不符合题意。
故选C。
(难点)7.在厚度均匀的铁板上,挖一半径为r的圆洞。当铁板温度上升时,r的变化情况为( )
A.变小 B.变大
C.保持不变 D.无法判断
【答案】B
【详解】简单的热胀冷缩不好理解。可以这样想,把一个与圆洞同样大小的铁片塞进圆洞,加热后,铁片每一点的热膨胀情况与完整的铁片加热后是一样的。而如果我们只考虑那块圆铁片,显然它是膨胀的,所以圆洞也是膨胀的。例如,要把轴承套在轴上,工人会先用火把轴承烧热再套,就会省力,这说明是增大的。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.如图所示三个温度计的读数分别为 ℃、 ℃、 ℃。
【答案】 35.8℃ 14℃ ﹣16℃
【详解】[1][2][3]由图知道,第一个温度计(体温表)的读数是35.8℃,第二个温度计的读数是14℃,第三个温度计的读数是-16℃。
9.有一支刻度均匀,但实际测量不准确的温度计,把它放在冰水混合物中,示数是4℃,把它放在1个标准大气压下的沸水中,示数是94℃,把它放在某液体中,示数是22℃.则该液体的实际温度是 ℃,当把该温度计放入实际温度为40℃的温水中时,温度计的示数为 ℃。
【答案】 20 40
【详解】[1][2]标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃,把该温度计放在冰水混合物中,示数是4℃,把它放在1个标准大气压下的沸水中,示数是94℃,故该温度计的分度值为
用它测得某液体的温度为22℃时,液体的实际温度为
当把该温度计放入实际温度为40℃的温水中时,设温度计的示数为t,则有
解得
故该温度计的示数为40℃。
10.按要求填空:(物理观念之知识方法迁移能力)
(1)如图甲所示是一种新型温度计,从温度计上可知,人体感觉比较舒适的温度范围是
(2)如图乙所示是一款专业油温计,其背部有不锈钢探针,将不锈钢探针插入水、油等液体中,仪表盘指针会显示出液体温度,图中显示的温度为 ℃;一个标准大气压下,将该温度计放入沸水中,显示为
【答案】(1)18~24℃
(2) 30 212.5(211~214均可)
【详解】(1)观察图甲中的温度计,分度值是1℃,读出“舒适”范围的温度值为:18℃-24℃。
(2)[1]由图可知,仪表盘的内圈单位为℃,分度值为1℃,读数为30℃。
[2]外圈单位为℉,分度值为5℉,一个标准大气压下,沸水的温度为100℃,100℃对应212.5℉(211~214均可)。
11.(水的反常膨胀)小明同学测量了一定质量水在不同温度时的体积,绘画出了在不同温度时的体积随温度变化的图像,如图所示。(考察学生科学的推理能力)
(1)观察水的体积随温度变化的图像可知: 。
(2)水 (选填“可以”或“不可以”)作为常用温度计玻璃泡的感温液,理由是: 。(语言表达能力)
【答案】 见详解 不可以 见详解
【详解】(1)[1]由图可知,质量一定时,水4°C时体积最小。4°C以下温度升高,体积减小。4°C以上,温度升高,体积增大。
(2)[2][3]水不作为温度计的测温液体,因为水4℃以下热缩冷胀,4°C以上,热胀冷缩。0°C时,水会结冰,无法测温度。
12.如图是小明用小药瓶、细玻璃管和酒精制作的简易温度计。
(1)温度计是利用 原理制成的;
(2)小药瓶的材质应该选择 (选填“软塑料瓶”或“硬玻璃瓶”);
(3)给温度计标刻度时,将小药瓶分别放在20℃和60℃的水中,并标记液面稳定时的位置A和B,则20℃对应的是 (选填“A”或“B”);把小药瓶放入另一杯温水中,标记液面稳定时的位置为C点;用刻度尺测出AB间距为8cm,AC间距为5cm,则标记C点所对应的温度为 ℃;
(4)为了提高温度计的灵敏度,可采取的办法有更换更 的玻璃管(选填“粗“或“细”)。
【答案】 液体的热胀冷缩 硬玻璃瓶 A 45 细
【详解】(1)[1]液体温度计的原理是利用液体的热胀冷缩。
(2)[2]为减少容器的形变引起的误差,选用不易变形的容器,所以选硬玻璃瓶。
(3)[3]温度越高,酒精体积越大,因此20℃对应A点。
[4]由题可知AB间距为8.00cm,对应着40摄氏度,所以1cm代表:5℃,AC间距为5.00cm,则标记C点所对应的温度为
(4)[5]为了提高温度计的灵敏度,可采取的办法有更换更细的玻璃管。
13.某小组同学在学习了温度计相关知识后,开展了“自制温度计”的项目化学习活动。他们用生活中常见的器材设计并制作了甲、乙两款温度计(如图所示)。
(1)甲温度计为气体温度计,瓶中装有一定质量的空气,瓶塞不漏气,弯管中间有一段液柱。此温度计是根据 原理制成的,当外界温度升高时,液柱向 移动(选填“左”或“右”),理由: 。为了提高此温度计的精确度,下列改进合理的是 ;
A.玻璃管内径变小 B.烧瓶体积变小
(2) 乙温度计为液体温度计,瓶中装有一定质量红色的水。为了给此温度计定标,将该温度计分别放入10℃和40℃的水中,待液面静止后,标出红色液柱到达的位置记作A和C,则40℃对应的刻度线是 (选填“A”或“C”)。再用该温度计测室内温度,液柱正好移动到B处,则此时室温为 ℃。
【答案】 气体热胀冷缩 左 外界温度升高时,容器内气体体积变大,将液柱向左推动 A A 18
【详解】(1)[1][2][3]当外界气温升高时,甲温度计中气体膨胀,弯管中的液柱会往左移动;当外界气温降低时,甲温度计中气体收缩,弯管中的液柱会往右移动;根据液柱移动的方向和距离来测量温度,故此温度计的原理是气体的热胀冷缩。
[4]A.升高一定的温度,玻璃管内径小的液柱移动距离大,则分度值小,所以玻璃管内径变小可以提高此温度计的精确度,故A符合题意;
B.升高一定的温度,烧杯瓶体积越小,液柱移动距离越小,则分度值越大,所以烧瓶体积变小不能提高此温度计的精确度,故B不符合题意。
故选A。
(2)[5]乙温度计的原理是液体的热胀冷缩,温度升高时,液体膨胀,液柱液面越高,故40℃对应的刻度线是A,10℃对应的刻度线是C。
[6]由图乙可知,AC长度为3cm,故1cm对应的温度为
B到C的距离为0.8cm,故B处对应的温度,即此时室温为
10℃+0.8×10℃=18℃