大家都知道我們?cè)谏钪谐S美?、熱、溫、涼、燙等有限的詞語(yǔ)來(lái)形容物體的冷熱程度,但是這樣的形容并不十分準(zhǔn)確,所以,在物理學(xué)中,為了準(zhǔn)確地描述物體的冷熱程度,引入了溫度這一概念,溫度計(jì)就是用來(lái)測(cè)量溫度的一種儀器溫度計(jì)的種類(lèi)很多,日常生活中常用的溫度計(jì)是液體溫度計(jì)(例如水銀溫度計(jì)、酒精溫度計(jì)、煤油溫度計(jì))。
一、液體溫度計(jì)的構(gòu)造
普通液體溫度計(jì)的構(gòu)造如圖所示,主要由帶均勻刻度的玻璃外殼、薄壁感溫玻璃泡、毛細(xì)玻璃管、測(cè)溫液體等組成,感溫泡中的液體常用水銀或酒精(染成藍(lán)色或紅色)、煤油(染成紅色)。
二、溫度計(jì)的測(cè)溫原理
溫度計(jì)能夠測(cè)量出溫度,它是利用了液體的熱脹冷縮的性質(zhì),同學(xué)們都知道,物質(zhì)一般都具有熱脹冷縮的性質(zhì),當(dāng)溫度升高時(shí),測(cè)溫液體由于受熱膨脹,體積變大,測(cè)溫液體的體積超過(guò)了玻璃泡的容積,測(cè)溫液體就會(huì)沿著毛細(xì)玻璃管向上;反之則向下,我們就可以通過(guò)觀察玻璃管中液柱長(zhǎng)短的變化知曉溫度的變化。
三、溫度的單位和分度方法
1,溫度的常用單位一攝氏度(℃),C表示所使用的溫標(biāo)是攝氏溫標(biāo),由瑞典物理學(xué)家攝耳修斯首先提出的。
2,攝氏度(℃)的規(guī)定:以通常情況下冰水混合物的溫度作為0度,以及1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰時(shí)的溫度作為100度0度到100度之間等分為100等分,每一等分就是攝氏溫度的一個(gè)單位,叫做1攝氏度,攝氏溫度用符號(hào)℃表示,讀作“攝氏度”。
例:“-8℃”,讀作“負(fù)八攝氏度”或“零下八攝氏度”。
四、使用液體溫度計(jì)的注意事項(xiàng)
1,使用溫度計(jì)前應(yīng)先估計(jì)待測(cè)物體的溫度,然后選擇量程、分度值都合適的溫度計(jì)。
2,使用時(shí)應(yīng):放、讀、取
(1)放:在測(cè)溫時(shí),必須使溫度計(jì)的感溫泡與被測(cè)物體充分接觸,如果測(cè)量液體的溫度,則感溫泡應(yīng)全部浸沒(méi)在液體中,而且不能與容器的底、壁相碰(因容器的溫度往往與盛放液體的溫度有差別)。
(2)讀:在讀數(shù)時(shí),要待溫度計(jì)中的液面高度不再變化才能進(jìn)行,并且普通溫度計(jì)不能離開(kāi)被測(cè)物體,人的視線要跟液柱的上表面相平(若俯視,則讀數(shù)偏大;若仰視,則讀數(shù)偏小),普通液體溫度計(jì)的最小分度值為1℃或0.5℃,一般情況下不需要估讀出小于最小刻度的數(shù)值。
例1如圖。甲、乙兩只溫度計(jì)的示數(shù)各為多少?
解析溫度計(jì)的讀數(shù)應(yīng)該先找溫度計(jì)的零刻度在哪里,然后再看液柱的上表面在零刻度的上方還是在零刻度的下方,甲、乙兩圖刻度都不完整,從圖中不難看出,甲圖的零刻度在10的下方,而乙圖的零刻度在10的上方,故甲圖為零上37℃,即37℃,乙圖為零下38℃。
(3)?。簩?shí)驗(yàn)完畢取出溫度計(jì)并放回原處
例2對(duì)照上面溫度計(jì)的使用方法,請(qǐng)判斷下面四種測(cè)溫度的方法哪個(gè)對(duì),哪個(gè)錯(cuò),錯(cuò)在哪里。
解析
A a圖測(cè)量方法是錯(cuò)誤的,因?yàn)闇囟扔?jì)的玻璃泡碰到了容器的側(cè)壁。
B,b圖測(cè)量方法是錯(cuò)誤的,因?yàn)闇囟扔?jì)的玻璃泡碰到了容器的底壁。
C,c圖測(cè)量方法是正確的。
D,d圖測(cè)量方法是錯(cuò)誤的,因?yàn)樽x數(shù)時(shí)視線沒(méi)有與溫度計(jì)的上表面相平。
3,若想溫度計(jì)的靈敏度高一點(diǎn),有哪些具體措施呢?
所謂的溫度計(jì)靈敏度高就是指溫度稍許有些變化,溫度計(jì)的液柱升降比較明顯,要做到這一點(diǎn),我們可以把溫度計(jì)的液泡做得大點(diǎn),這樣液泡內(nèi)裝的液體就多,在溫度變化量相同時(shí),液體體積變化就比較大,所以液柱升降就比較明顯,還可以把溫度計(jì)的毛細(xì)管做得更細(xì)些,液泡的玻璃壁做得更薄點(diǎn)等。
五、知識(shí)拓展
體溫計(jì)及使用
體溫計(jì)的構(gòu)造很特殊,體溫計(jì)是玻璃管內(nèi)裝有水銀的液體溫度計(jì),由于人體溫度最高不超過(guò)42℃,最低不低于35℃,所以體溫表的測(cè)量范圍通常是35℃-42℃,每個(gè)小格代表0.1℃,體溫計(jì)玻璃泡容積大,毛細(xì)管內(nèi)徑很細(xì),當(dāng)溫度發(fā)生一定的改變時(shí),水銀柱的長(zhǎng)度變化很大,因此就能較為準(zhǔn)確地測(cè)量出人體的溫度,此外,在玻璃泡和細(xì)管相接的地方,有一段很細(xì)的縮口當(dāng)體溫計(jì)離開(kāi)人體后,水銀變冷收縮,水銀柱就在縮口處斷開(kāi),上面的水銀退不回來(lái),所以體溫計(jì)離開(kāi)人體后還能繼續(xù)顯示人的體溫度。
體溫計(jì)在測(cè)溫之前需要拿著不是水銀頭的那端甩一甩,甩到35℃以下,讀數(shù)的時(shí)候用手捏著溫度計(jì)沒(méi)有水銀的那一端,放平,慢慢向內(nèi)或向外旋轉(zhuǎn),直到玻璃把水銀條折射得變粗。這時(shí)候讀數(shù)就比較清楚。
例3有一支用完沒(méi)有甩過(guò)的體溫計(jì),讀數(shù)停在38.2℃,被誤用來(lái)測(cè)量病人的體溫,若病人實(shí)際體溫是37.8℃,體溫計(jì)讀數(shù)是
℃:如果病人實(shí)際體溫是38.5℃,體溫計(jì)讀數(shù)是
℃。
解析答案分別為38.2℃和38.5℃,因?yàn)榇梭w溫計(jì)初始溫度為38.2℃,而待測(cè)體溫是37.8℃,體溫計(jì)沒(méi)有甩動(dòng),水銀柱不會(huì)自動(dòng)下降。故仍為38.2℃,而測(cè)量體溫為37.8℃時(shí),此溫度高于38.2℃,體溫計(jì)水銀柱雖未甩動(dòng),但可以上升,故為38.5℃。