八年级物理上册《温度计》文字素材3 人教新课标版.doc

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1、温度计1、液体温度计根据所充液体的不同，液体温度计分为水银温度计、酒精温度计、甲苯温度计和煤油温度计。这些液体及其特性如下表所示：液体使用范围/℃体膨胀系数凝固点/℃沸点/℃水银酒精甲苯煤油戊烷－35~750－80~80－80~1000~300－200~200.000180.001050.001090.000950.00092－38.87－117.3－102－230.835778110.6360液体温度计中的工作液体是用来感觉温度变化的，所以对它有三个要求：一是液体存在的温度范围要宽，也就是说它的凝固点要低，沸点要高；

2、二是体膨胀系数要大；三是液体要纯净，不沾污玻璃，不浸润玻璃。水银的体膨胀系数虽小，但它的液态存在范围宽；不浸润玻璃（因而毛细管可做得很细，从而补偿了体膨胀系数小的缺点）；在0℃至200℃范围内体膨胀与温度成正比，因而能做成等分度刻度；水银容易制的纯净，而且水银导热快。在标准大气压下，水银的沸点是357℃，沸点随压强增大而升高。水银温度计中水银柱上方充了气，它的测量范围可提高到750℃。水银温度计测不了－38.87℃以下的温度。为了测更低的温度，必须选用凝固点低的有机液体，如酒精、甲苯等。有机液体的膨胀系数大，能测量的温

3、度低，如戊烷能测到－200℃。但有机液体容易沾湿玻璃，毛细现象严重，因而毛细管不能做的很细，否则读数很不方便，测量的精度也要降低。此外，有机液体的比热容大，传热慢。尽管如此，它们在低温范围内仍得到了广泛应用。2、温度计的变化温度是对冷热程度的一种数值表示，温度的测量是热学中的第一个重要问题。.很早以前，人们依靠自身的感觉来判断物体的冷和热（图001），这种方法是极不可靠的。随着社会的发展，人们希望有一种能准确表示物体冷热程度的仪器来适应生产和生活的需要。于是温度计应运而生。001该处有图1603年，意大利物理学家伽利略

4、制成了利用气体体积变化探测温度变化的验温器。它用底部为球状的玻璃管充满空气后倒插在水中，再对球部加热排出部分空气，待管内空气冷却到室温后水上升到管中一定高度，玻璃管内的水位随着周围温度变化而改变，这是世界上第一个测量温度的仪器。“气体温度计”简单而灵活，可以在小范围内反映被测物体的温度。但是，由于水面露在大气中，大气压的变化严重影响温度计的准确性。据史料记载，我国清代初期科学家黄履庄制作的“验冷热器”，能“诊试虚实，分别气候”，可能也是空气温度计的一种。17世纪中期，有人把气体测温仪中的空气换成水和酒精，在一个相当大的

5、装满水或酒精的玻璃球上连接一根细直玻璃管，利用液体本身的热胀冷缩来指示温度的高低，制成了最早的液体温度计。它不受大气压的影响，又比较灵敏。但是，这种温度计在低温时水会结冰，并使玻璃球破裂，因此不能测低温；若装满酒精，又容易挥发、沸腾，不能测高温。法国物理学家阿蒙顿用汞代替酒精和水，首先制成了汞温度计。由于汞的体积随温度变化比较明显，又不容易混入灰尘，不需着色，容易观察，是制造温度计的理想液体，至今仍然广泛应用。但这种温度计管口敞开，携带时不能翻倒，而且汞蒸汽有剧毒，致使这种温度计的推广和应用仍然受到影响。1714年，德

6、国物理学家华伦海特制成了比较完善的温度计。他对装汞的温度计加热，使其汞面上升到管顶的时候封闭玻璃管，汞冷却后下降，管上部成为真空。他将当时在实验室所能得到的最低温度（冰和食盐混合物的温度）定为零度；将纯水的冰点定为32度；沸点定为212度，刻在玻璃管上，用这种温度计可以准确测定常见物体的温度，得到准确的温度示数。这种温度计刻度分得细而均匀，使用方便、安全，很快得到普遍应用。后来这种表示温度的方法被定为“华氏温标”，它的单位叫“华氏度”，用符号“F”表示。在“华氏温标”里，水保持液态的温度范围是180度（与半圆的度数相同

7、），人体温度大约是100度。目前在美国、加拿大和我国的香港地区仍然沿用这种温标。目前世界上使用最广泛的是“摄氏温标”，还有科学研究中常用的“热力学温标”，将在第十二章作介绍。在近代科学研究中，人们发现了许多新的物理现象，相应诞生了多种不同用途的温度计来满足研究和使用需要。常见的有：利用缠在一起的两种不同金属热膨胀的差异来移动指针示数的双金属温度计；根据高温物体热辐射强度与温度的关系设计的辐射高温计；根据炽热物体发光的亮度与温度的关系设计的光测高温计；利用导电物质导电性随温度变化的特性和规律作成的精度很高的铂丝温度计；根

8、据热电偶现象制成的灵敏度和准确度高、测量范围大、稳定性好的温差电偶温度计；红外温度计……随着科学技术的发展，新的测温手段将不断产生，测温仪器也会不断完善和更新。3、水的沸点与压强的关系在一般情况下，液体的沸点随液面上气压增大而升高。水的沸点与压强的数量关系如表中所示：p/×105Pa0.9460.9600.9730.9860.99