滬科版12.1 溫度與溫度計

第一節(jié)溫度與溫度計學(xué)習(xí)目標1.知道水有哪三種狀態(tài)2.理解水的三種狀態(tài)在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的3.知道溫度和溫度計的使用奇妙的水云，形狀各異。你是否知道云從哪里來？雨，來自何處？又漂向何方？傳說紛飛的雪花來自天上“婆婆”的羽毛枕頭。你是否相信？

水無長形，變化萬千，無處不在。自然界中的云、雨、雪……實質(zhì)上都是水，只是形態(tài)各異罷了。

水不僅可變成云、雨、雪、冰雹，而且還可以化為露、霧、霜等，水的形態(tài)為什么會發(fā)生變化呢？一、從水之旅談起1、水的三種狀態(tài)將冰放入水壺中，然后加熱，觀察冰的變化。不斷加熱，水沸騰后，用勺子靠近壺嘴。通過觀察可知：在加熱過程中，冰變成了水，水變成水蒸氣，水蒸氣在勺子上又復(fù)原成水。如果把水放入冰箱，水還能復(fù)原成冰。冰水水蒸氣水加熱加熱放熱放熱探究歸納：

由實驗探究可知：水有三種狀態(tài)，它們分別是

、

和

，水的三種狀態(tài)在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的。固態(tài)液態(tài)氣態(tài)知識拓展：

不只是水有三種狀態(tài)，自然界中的物質(zhì)通常都有三種狀態(tài)。例如：鐵塊加熱到1525℃變成液態(tài)，加熱到2750℃變成氣態(tài)；氧氣降溫至-183℃可以變成液態(tài)，降至-218℃可以變成固態(tài)。自然界中各種物質(zhì)的三態(tài)在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的。2.物態(tài)變化物態(tài)變化：物質(zhì)由一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的過程。日常生活中你見過水以哪幾種形態(tài)存在?水、冰、露、霧、霜。同一種物質(zhì)為什么會有多種形態(tài)?冬天的霧凇清晨樹葉上的露水深秋形成大霧的水蒸氣水的三種狀態(tài)物質(zhì)的三種狀態(tài)1.固態(tài)：粒子（包括離子、原子或者分子）都是緊密排列。粒子之間有很強的吸力，所以只能在原位震動。因而固體擁有穩(wěn)定、固定形狀和固定容量的特性，只有因施力而切斷或打碎時才可改變它的形狀。在晶體固體中，粒子都是以三維空間的結(jié)構(gòu)排列，而同一種物質(zhì)可以排列成不同形式晶體結(jié)構(gòu)。例如鐵在912℃下是面心立方，912℃至1394℃之間便是體心立方。又例如冰，世上已知有關(guān)冰的晶體結(jié)構(gòu)有15種，這15種的固體物質(zhì)狀態(tài)分別存在于不同的溫度和壓力之下。嚴格地說，物理上的固態(tài)應(yīng)當(dāng)指“結(jié)晶態(tài)”，也即各種晶體所具有的狀態(tài)。最常見的晶體是食鹽，由許多立方形晶體構(gòu)成。還有許多顏色、形狀各異的規(guī)則晶體。物質(zhì)在固態(tài)時的突出特征是有一定的體積和幾何形狀，物理性質(zhì)具有各向異性。有一定的熔點，熔化時溫度不變。在固體中，分子或原子有規(guī)則地排列。每個分子或原子在各自固定的位置上振動。晶體的這種結(jié)構(gòu)稱為空間點陣結(jié)構(gòu)。2.液態(tài)：在溫度和氣壓是常數(shù)的情況下，液體的容量是固定的。當(dāng)固體加熱到熔點之上時，便會成為液體。內(nèi)分子（內(nèi)原子或者內(nèi)離子）之間的力仍然不可忽略，但分子有足夠的能量，因而可以有相對運動，結(jié)構(gòu)亦是流動的。液體的形狀是不定的，由容器的形狀來決定。一般情況下液體的容量會比它在固體時要大，水（H2O）是一個反例，因為水從0℃—4℃下密度上升并達到頂點。而物質(zhì)以液體存在的最高溫度和最高壓力分別名為臨界溫度和臨界壓力。液體有流動性，與固體不同，液體還有各向同性特點（不同方向上物理性質(zhì)相同），因為物體由固態(tài)變成液態(tài)的時候，由于溫度的升高使得分子或原子運動劇烈，不可能再保持原來的固定位置，于是產(chǎn)生流動。這時分子或原子間的吸引力還比較大，使它們不至分散遠離，因此液體有一定的體積。在液體內(nèi)部的小區(qū)域內(nèi)仍存在類似晶體的結(jié)構(gòu)——“類晶區(qū)”。3.氣態(tài)：在氣態(tài)中，分子擁有足夠多的動能，因而內(nèi)分子力的影響相對減少（對于理想氣體是0），分子之間的距離也較遠。氣體并沒有限定的形狀和容量，但是它會占據(jù)整個密封的容器。液體可以透過在常壓下加熱到沸點或者在常溫下加壓而轉(zhuǎn)變成氣體。當(dāng)氣體溫度低過臨界溫度時，這種氣體稱為蒸氣，可以單獨透過加壓而變成液體。如果氣體的壓力等同液體的蒸氣壓，兩者便可達致平衡，固體也是如此。3.水的三種狀態(tài)的特征狀態(tài)形狀（固定/不固定）體積

（

一定/不一定）形態(tài)是否能看見固態(tài)(冰)固定一定雪、冰、霜、云能液態(tài)(水)不固定一定雨、露、霧、云能氣態(tài)(水蒸氣)不固定不一定水蒸氣不能4.地球上的水是怎樣循環(huán)的呢？

（1）云雨雪的形成：太陽照射使地面的水溫升高，含有水蒸氣的熱空氣上升。在上升中，空氣逐漸冷卻，水蒸氣凝結(jié)成小水滴或小冰晶，形成了云。當(dāng)云層中的小水滴合并成大水滴時，便降落下來，雨便產(chǎn)生了。假如上空的溫度較低，水還能以雪或冰雹的形式降到地面。

（2）地球上的水循環(huán)過程地球上的水，是在不停地運動著的。它無處不在，通過蒸發(fā)、冷凝、降水等連續(xù)不斷地循環(huán)。水的循環(huán)過程具體可以分為以下三個步驟：第一步是蒸發(fā)和蒸騰的水分子進入大氣。吸收太陽輻射熱后，水分子從海洋、河流、湖泊、潮濕土壤和其他潮濕表面蒸發(fā)到大氣中去；生長在地表的植物，通過莖葉的蒸發(fā)將水?dāng)U散到大氣中，植物的這種蒸發(fā)作用通常又稱為蒸騰。通過蒸發(fā)和蒸騰的水，水質(zhì)都得到了純化，是清潔水。第二步是以降水形式返回大地。水分子進入大氣后，變?yōu)樗S氣流運動，在適當(dāng)條件下，遇冷凝結(jié)形成降水，以雨或雪的形式降落到地面。降水不但給地球帶來淡水，養(yǎng)育了千千萬萬的生命，同時，還能凈化空氣。降水是陸地水資源的根本來源。我國多年來平均年降水量為632毫米，而全球陸地平均年降水量是834毫米。第三步是重新返回蒸發(fā)點。當(dāng)降水到達地面時，一部分滲入地下，補給地下水；一部分從地表流掉，補給河流。地表的流水，即徑流可以帶走泥粒，導(dǎo)致侵蝕；也可以帶走細菌、灰塵和化肥、農(nóng)藥等，因而徑流常常是被污染的。最后千流歸大海，水又回到海洋以及河流、湖泊等蒸發(fā)點。這就是地球上的水循環(huán)。（3）地球上的水循環(huán)的作用

地球上的水圈是一個永不停息的動態(tài)系統(tǒng)。在太陽輻射和地球引力的推動下，水在水圈內(nèi)各組成部分之間不停的運動著，構(gòu)成全球范圍的海陸間循環(huán)（大循環(huán)），并把各種水體連接起來，使得各種水體能夠長期存在。海洋和陸地之間的水交換是這個循環(huán)的主線，意義最重大。在太陽能的作用下，海洋表面的水蒸發(fā)到大氣中形成水汽，水汽隨大氣環(huán)流運動，一部分進入陸地上空，在一定條件下形成雨雪等降水；大氣降水到達地面后轉(zhuǎn)化為地下水、土壤水和地表徑流，地下徑流和地表徑流最終又回到海洋，由此形成淡水的動態(tài)循環(huán)。這部分水容易被人類社會所利用，具有經(jīng)濟價值，正是我們所說的水資源。水循環(huán)是聯(lián)系的地球各圈和各種水體的“紐帶”，是“調(diào)節(jié)器”，它調(diào)節(jié)了的地球各圈層之間的能量，對冷暖氣候變化起到了重要的因素。水循環(huán)是“雕塑家”，它通過侵蝕，搬運和堆積，塑造了豐富多彩的地表形象。水循環(huán)是“傳輸帶”，它是地表物質(zhì)遷移的強大動力，和主要載體。更重要的是，通過水循環(huán)，海洋不斷向陸地輸送淡水，補充和更新新陸地上的淡水資源，從而使水成為了可再生的資源。二、溫度1.概念：把物體或環(huán)境的冷熱程度稱之為溫度2.攝氏溫度符號：t

單位：攝氏度（℃）0℃的規(guī)定：在一個標準大氣壓下，將純凈的冰水混合物的溫度規(guī)定為0℃0℃冰水混合物100℃的規(guī)定：在一個標準大氣壓下，水沸騰時的溫度規(guī)定為100℃沸騰的水100℃攝氏溫度的規(guī)定：攝氏溫度冰水混合物——

0℃沸騰的水——

100℃0～100℃均分為100等份，每份為1℃3.攝氏溫度的讀法：例（1）人的正常體溫（口腔溫度）是“37℃”，讀作“37攝氏度”；例（2）北京一月份的平均氣溫是“-4.7℃”，讀作“零下4.7攝氏度”或“負4.7攝氏度”。4、自然界中的一些物體的溫度

人的正常體溫是37℃

自然界中的一些溫度值

鴿子的體溫約42℃溫度的含義溫度（temperature）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。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數(shù)值的標尺叫溫標。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點（零點）和測量溫度的基本單位。國際單位為熱力學(xué)溫標(K)。目前國際上用得較多的其他溫標有華氏溫標(°F)、攝氏溫標(°C)和國際實用溫標。溫度是物體內(nèi)分子間平動動能的一種表現(xiàn)形式。分子運動愈快，即溫度愈高，物體愈熱；分子運動愈慢，即溫度愈低，物體愈冷。從分子運動論觀點看，溫度是物體分子運動平均平動動能的標志，溫度是分子熱運動的集體表現(xiàn)，含有統(tǒng)計意義。對于個別分子來說，溫度是沒有意義的。注意：1.溫度表示物體的冷熱程度。它只有“高低”之分，沒有“有無”之分。0°C表示物體的冷熱程度，與1個標準大氣壓下純凈的冰水混合物的溫度相同，而不是說物體沒有溫度。2.攝氏溫度的單位“攝氏度”是一個整體，不能分開，如30°C讀作30攝氏度，不能讀作攝氏30度。加油站：熱力學(xué)溫標國際單位制中采用的溫標是熱力學(xué)溫標，這種溫標的單位名稱叫“開爾文”，簡稱“開”，符號是K。熱力學(xué)溫度（T）和攝氏溫度（t）的關(guān)系是：

T=t+273.15宇宙中的溫度下限是-273.15

℃，研究表明，無論人類如何改進低溫技術(shù)，0K的溫度都是達不到的。即達不到攝氏溫度的-273.15

℃。在微觀粒子和天體研究方面都采用熱力學(xué)溫標。先把兩手分別放在冷水和熱水中再把兩手同時放在溫水中同一杯溫水，兩手感覺一樣嗎？溫度的高低憑感覺判斷不可靠三、溫度計及其使用1溫度計（1）定義：測量溫度的儀器叫溫度計。（2）原理：溫度計是根據(jù)物質(zhì)的某種特性與溫度的對應(yīng)關(guān)系制成的。溫度計測溫原理用途氣體溫度計定容氣體溫度計是氣體的體積保持不變，壓強隨溫度改變。定壓氣體溫度計是氣體的壓強保持不變，體積隨溫度改變。多用氫氣或氦氣作測溫物質(zhì)，因為氫氣和氦氣的液化溫度很低，接近于絕對零度，故它的測溫范圍很廣。這種溫度計精確度很高，多用于精密測量。液體溫度計液體的熱脹冷縮實驗室溫度計、寒暑表、體溫計數(shù)字式溫度計物體導(dǎo)電性與溫度的關(guān)系反應(yīng)靈敏，直接顯示溫度值雙金屬片溫度計不同金屬熱脹冷縮的程度不同一般應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中彩色溫度計物體在不同溫度下發(fā)光顏色不同常用于估測高溫物體的溫度實驗用溫度計體溫計寒暑表常用溫度計（2）液體溫度計的分類：①根據(jù)測溫物質(zhì)分:酒精溫度計、煤油溫度計、水銀溫度計。②根據(jù)用途分:實驗室用溫度計、體溫計、寒暑表。常用溫度計的原理：根據(jù)汞、煤油、或酒精等液體的熱脹冷縮的原理制成的。*為什么溫度計內(nèi)的液體有的是煤油，有的是汞？其它溫度計：1、數(shù)字式溫度計：根據(jù)物質(zhì)導(dǎo)電性與溫度關(guān)系制成的。2、用雙金屬片制成的溫度計。3、彩色溫度表：它是根據(jù)高溫物體發(fā)光的顏色測溫度。彩色溫度表上一種顏色代表一種溫度，將赤熱高溫的物體的顏色與彩色溫度表的顏色對照，就可估測出物體的溫度熱電偶溫度計紅外測溫計實驗用溫度計的結(jié)構(gòu)“C”表示這是一支攝氏溫度計，即溫度的單位是攝氏度，

用符號“℃”表示。玻璃外殼玻璃泡刻度C毛細管液體溫度計測溫原理測量物體溫度時，若溫度升高，玻璃泡內(nèi)的液體膨脹，向玻璃管中擴張，使玻璃管中的液柱變長；若溫度降低，玻璃管中的液體向玻璃泡中收縮，向玻璃管中擴張，使玻璃管中的液柱變短。所以溫度計中的液體是用來測溫的物體，溫度計能測量出物體的溫度，靠的是液體熱脹冷縮的性質(zhì)。根據(jù)測溫環(huán)境溫度范圍的不同，溫度計的測溫物質(zhì)一般也不同。如實驗室用溫度計一般用煤油作為測溫物質(zhì)，在寒冷的北方選用酒精作為測溫物質(zhì)，體溫計一般用水銀作測溫物質(zhì)，所以測量不同溫度，應(yīng)選擇測溫物質(zhì)不同的溫度計。玻璃體溫計體溫計又稱“醫(yī)用溫度計”。體溫計的工作物質(zhì)是水銀。它的液泡容積比上面細管的容積大的多。泡里水銀，由于受到體溫的影響，水銀的體積膨脹，使管內(nèi)水銀柱的長度發(fā)生明顯的變化。人體溫度的變化一般在35℃到42℃之間，所以體溫計的刻度通常是35℃到42℃，而且每度的范圍又分成為10份，因此體溫計可精確到1/10度。體溫計的下部靠近液泡處的管頸是一個很狹窄的曲頸，在測體溫時，液泡內(nèi)的水銀，受熱體積膨脹，水銀可由頸部分上升到管內(nèi)某位置，當(dāng)與體溫達到熱平衡時，水銀柱恒定。當(dāng)體溫計離開人體后，外界氣溫較低，水銀遇冷體積收縮，就在狹窄的曲頸部分斷開，使已升入管內(nèi)的部分水銀退不回來，仍保持水銀柱在與人體接觸時所達到的高度。所以體溫計可以離開人體再讀數(shù)。使用前先將體溫計的水銀汞柱甩到35℃以下。將體溫計水銀端放在腋下最頂端（即腋窩深處），用上臂將體溫計夾緊，以免脫位或掉落；測量5—10分鐘；取出體溫計，讀取溫度數(shù)據(jù)后，用衛(wèi)生紙擦拭體溫計，以便下次或他人使用。讀數(shù)方法：一手拿住體溫計尾部，即遠離水銀柱的一端，使眼與體溫計保持同一水平，然后慢慢地轉(zhuǎn)動體溫計，從正面看到很粗的水銀柱時就可讀出相應(yīng)的溫度值。讀數(shù)時注意千萬不要用手碰體溫計的水銀端，這樣會影響水銀柱而造成測量不準。優(yōu)點：由于玻璃的結(jié)構(gòu)比較致密，水銀的性能非常穩(wěn)定，所以玻璃體溫計具有示值準確、穩(wěn)定性高的特點，還有價格低廉、不用外接電源的優(yōu)點，深受人們特別是醫(yī)務(wù)工作者的信賴。缺點：易破碎，存在水銀污染的可能；測量時間比較長，對急重病患者、老人、嬰幼兒等使用不方便，讀數(shù)比較費事；必須接觸測量等。如何正確使用溫度計？最高溫度值？最低溫度值？°C1201101009080706050403020100-10-20-30最小分度值？使用前應(yīng)認清量程和分度值錯誤正確°c°c°c°c測量讀數(shù)偏大偏小正確小結(jié)：溫度計的使用使用前觀察

和

。溫度計玻璃泡要被測液體中，不要碰到

或

。待示數(shù)

后再讀數(shù)。不能將溫度計從被測液體中拿出來讀數(shù)。讀數(shù)時，視線、溫度計液柱的上表面、刻度線三者在同一水平面內(nèi)。量程分度值

全部浸入容器壁容器底穩(wěn)定注：因刻度線與液柱之間有一定的距離，若斜視會產(chǎn)生偏差。體溫計體溫計:用來測量體溫用的醫(yī)用溫度計縮口?體溫計的量程和分度值分別是多少?汞體溫計體溫計1、體溫計———測體溫用的醫(yī)用溫度計3、測量范圍是

。分度值是

。

2、體溫計里裝的液體是。水銀35oC到42oC0.1oC體溫計1.你會使用體溫計測體溫嗎？2.體溫計讀數(shù)時為什么可以離開人體？例題1：2009年全球流行甲型H1N1流感，患上這種流感后第一癥狀就是發(fā)熱，因此要用體溫計測量體溫。如圖所示是體溫計和常用溫度計，請簡要說出它們在構(gòu)造和使用上的三個不同點。（1）_________________________________________（2）_________________________________________（3）_________________________________________答案：1）量程不同：實驗用溫度計是從0℃~100℃，體溫計是35℃~42℃。（2）分度值不同：實驗用溫度計是1℃，體溫計是0.1℃。（3）體溫計上有縮口，實驗用溫度計無縮口。（4）實驗用溫度計讀數(shù)時不能離開被測物體，體溫計讀數(shù)時可離開人體。（5）實驗用溫度計使用前不用甩，體溫計使用前要用力甩。（任選三條即可）體溫計，實驗室溫度計，寒暑表的主要區(qū)別：實驗室溫度計體溫計寒暑表原理液體的熱脹冷縮液體的熱脹冷縮液體的熱脹冷縮玻璃泡內(nèi)液體水銀、煤油、酒精等水銀煤油、酒精等刻度范圍-20—110℃35～42℃-30—50℃分度值1℃0．1℃1℃構(gòu)造玻璃泡上部是均勻細管玻璃泡上部有一段細而彎的“縮口”玻璃泡上部是均勻細管使用方法不能離開被測物體讀數(shù)，不能甩可以離開人體讀數(shù)，使用前要甩幾下放在被測環(huán)境中直接讀數(shù)，不能甩例題2：小明的體質(zhì)比較弱，容易感冒，為了能夠及時掌握小明的情況，媽媽要求小明每天都要測量體溫．一天，小明早上照例測量體溫后，用力甩了體溫計，隨即將體溫計放在窗臺上，上學(xué)去了，晚上回家發(fā)現(xiàn)體溫計的示數(shù)為________℃（如圖所示）．他以此判斷今天的最高氣溫應(yīng)不________（填“＜”“＞”或“＝”）這個示數(shù)，其理由是______。答案：36.5℃=水銀柱不能自動退回玻璃泡課堂練習(xí)1．溫度是表示___________的物理量，常用的溫度計是根據(jù)___________的性質(zhì)來測量溫度的，溫度計上的字母C表示采用的是______溫度，它把1標準大氣壓下_________的溫度規(guī)定為0℃，把1標準大氣壓下______的溫度規(guī)定為100℃．2．人的正常體溫（口腔溫）大約是______，讀作______．3．體溫計的測量范圍是___________，分度值是______．物體冷熱程度液體熱脹冷縮攝氏冰水混合物沸水37℃37攝氏度35℃～42℃0.1℃4．-20℃的正確讀法是 []A．負20攝氏度 B．零下攝氏20度C．負攝氏20度 D．零下20攝氏度AD5.在4-1中，各溫度計的讀數(shù)分別為：甲為_____________乙為_____________丙為_____________6．給體溫計消毒的正確方法是 []A．用開水煮． B．用酒精燈加熱．C．用自來水沖洗． D．用酒精棉花擦．D11℃16℃9℃7．用同一只溫度計測0℃的水和0℃的冰水混合物的溫度，下列說法正確的是 []A．0℃的水溫度高B．0℃的冰水混合物溫度高C．二者溫度相同D．無法比較C8、下面關(guān)于常用溫度計的使用中，錯誤的是[]A．溫度計不能用來測量超過它的最高刻度的溫度；B．溫度計的玻璃泡要跟被測物體充分接觸；C．測量液體溫度時，溫度計玻璃泡要完全浸沒在液體中；D．讀數(shù)時，可以把溫度計從液體中拿出來再讀數(shù)。D9.兩支沒有甩過的體溫計的讀數(shù)都是39oC，經(jīng)過消毒后直接用來測量體溫是36oC和40oC的兩個病人，則這兩支溫度計的讀數(shù)分別是（）A、36oC和40oC