八年級上冊尖子生學(xué)案：第3章《物態(tài)變化》第1節(jié) 溫度

1、尖子生學(xué)案尖子生學(xué)案人教版物理人教版物理 八年級上冊八年級上冊 第三章第三章 物態(tài)變化物態(tài)變化第第1節(jié)節(jié) 溫度溫度 有一支溫度計的刻度不準(zhǔn),將其放在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰水混合物中示數(shù)是4,放在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸水中示數(shù)為96.此時用這支溫度計測得室內(nèi)溫度為20,則室內(nèi)實際溫度是()A.16 B.24C.20 D.17.4解析解析由題中條件可知,該溫度計的讀數(shù)為4時實際溫度為0,而讀數(shù)為96時,實際溫度為100,選溫度計的這兩個讀數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)點.從標(biāo)準(zhǔn)點一(4)至標(biāo)準(zhǔn)點二(96)之間的變化為96-4=92(格),則10092(20-4)17.4,即實際溫度為17.4.故正確答案為D.例例1 1D D不

2、準(zhǔn)溫度計問題不準(zhǔn)溫度計問題(規(guī)律方法規(guī)律方法) 1 1. .有一支溫度計的刻度不準(zhǔn),將此溫度計在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下放入冰水混合物中,示數(shù)是-2;放在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸水中示數(shù)是98.若將溫度計放在室內(nèi)空氣中示數(shù)是26,則室內(nèi)空氣的實際溫度是 ()A.25 B.28C.24 D.以上結(jié)論都不對 提示提示: :如圖如圖1 1所示所示, ,表示準(zhǔn)確的表示準(zhǔn)確的讀數(shù)和不準(zhǔn)確的讀數(shù)的對應(yīng)關(guān)讀數(shù)和不準(zhǔn)確的讀數(shù)的對應(yīng)關(guān)系系, ,由于準(zhǔn)確的刻度和不準(zhǔn)確的由于準(zhǔn)確的刻度和不準(zhǔn)確的刻度都是均勻的刻度都是均勻的, ,所以對應(yīng)的長所以對應(yīng)的長度是成正比的度是成正比的, ,可以列出比例式可以列出比例式: ,: ,解得解得x

3、 x=28. =28. B B100-098-(-2)=-026-(-2)x 例例2 2 圖3-5中甲、乙兩支溫度計的示數(shù)分別是:甲:;乙:. 讀取溫度計的示數(shù)讀取溫度計的示數(shù)(易錯點易錯點)解析通過仔細(xì)觀察,我們不難發(fā)現(xiàn)甲溫度計上的刻度值隨著液面的上升而減小,這說明甲溫度計的刻度值為負(fù)值,甲溫度計的示數(shù)應(yīng)為“零下”,即記作-26;乙溫度計上的刻度值隨著液面的上升而增大,這說明乙溫度計的刻度值為正值,乙溫度計的示數(shù)為47.例例2 2 圖3-5中甲、乙兩支溫度計的示數(shù)分別是:甲:;乙:. 讀取溫度計的示數(shù)讀取溫度計的示數(shù)(易錯點易錯點)-26-26 4747 2. 2.如圖所示是兩支水平放置的溫

4、度計,且這兩支溫度計的兩端都沒有畫全.從圖中可以看出,它們的分度值(填“相同”或“不相同”),你認(rèn)為甲溫度計的玻璃泡應(yīng)在(填“左”或“右”)側(cè),乙溫度計的玻璃泡應(yīng)在(填“左”或“右”)側(cè),甲的示數(shù)為 ,乙的示數(shù)為. 相同相同左左左左1818-16-16 圖文信息題氣象學(xué)里的日平均溫度,是一天當(dāng)中的2時、8時、14時、20時這四個時刻氣溫的平均值.如果某地某日這四個時刻的氣溫如圖3-6所示,則該地的日平均氣溫是()A.5.5B.3C.1.5D.0.5解析由圖可知解析由圖可知, ,四個圖中使用的溫度計分度四個圖中使用的溫度計分度值都是值都是1,1,則四個溫度計的讀數(shù)分別是則四個溫度計的讀數(shù)分別是:

5、-2,-:-2,-1,5,4,1,5,4,則四個溫度的平均值為則四個溫度的平均值為:1:1. .55. .故故正確答案為正確答案為C C. .c例例1 1 圖文信息題如圖3-7所示的溫度計,關(guān)于它的說法正確的是()例例2 2D DA.該溫度計是根據(jù)固體熱脹冷縮的原理制成的B.在使用該溫度計測量物體溫度時,可以離開被測物體讀數(shù)C.該溫度計的量程是20110D.該溫度計此時的示數(shù)為32解析解析液體溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的原理液體溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的原理制成的制成的; ;使用溫度計測量液體的溫度使用溫度計測量液體的溫度, ,讀數(shù)時玻璃泡要讀數(shù)時玻璃泡要繼續(xù)留在被測液體中繼續(xù)留在被測液體中;

6、;觀察圖中的溫度計知觀察圖中的溫度計知: :該溫度計該溫度計的量程是的量程是-20-20 110;110;該溫度計此時的示數(shù)為該溫度計此時的示數(shù)為3232. .故故正確答案為正確答案為D.D. 創(chuàng)新應(yīng)用題如圖3-8所示為伽利略制造的第一個溫度計,它可以測量氣體的溫度.若外部大氣壓不變,在氣溫發(fā)生變化時,球形容器內(nèi)氣體的體積隨之發(fā)生變化,使玻璃管內(nèi)液面上升或下降,從而測量出氣溫的高低.以下說法正確的是()A .當(dāng)氣溫升高時,球內(nèi)氣體體積膨脹,玻璃管內(nèi)液面下降B.當(dāng)氣溫升高時,球內(nèi)氣體體積縮小,玻璃管內(nèi)液面上升C.當(dāng)氣溫降低時,球內(nèi)氣體體積縮小,玻璃管內(nèi)液面下降D.當(dāng)氣溫降低時,球內(nèi)氣體體積膨脹,

7、玻璃管內(nèi)液面上升例例3 3解析解析當(dāng)外界氣溫上升的時候當(dāng)外界氣溫上升的時候, ,球形球形容器內(nèi)的氣體受熱膨脹容器內(nèi)的氣體受熱膨脹, ,玻璃管內(nèi)的液面玻璃管內(nèi)的液面下降下降; ;反之反之, ,當(dāng)外界氣溫下降的時候當(dāng)外界氣溫下降的時候, ,球形球形容器內(nèi)的氣體體積收縮容器內(nèi)的氣體體積收縮, ,玻璃管內(nèi)的液面玻璃管內(nèi)的液面上升上升, ,故故B,C,DB,C,D錯誤錯誤. .故正確答案為故正確答案為A A. .A A 閱讀材料題閱讀資料內(nèi)容,回答問題: 新型溫度計 日本科學(xué)家利用碳納米管研制一種新型的溫度計,它可以測量50500之間的溫度,預(yù)計在微觀環(huán)境中將有廣泛的應(yīng)用前景.日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)

8、家在英國自然雜志上發(fā)表報告說,他們在直徑為75nm的碳納米管里充入金屬鎵液體,對它加熱,然后冷卻.結(jié)果發(fā)現(xiàn),在50500之間,碳納米管中鎵液柱的高度隨溫度呈現(xiàn)均勻變化,就像普通溫度計里的酒精或水銀柱的高度變化一樣,液柱最長可以達(dá)到10nm. 金屬鎵低于29.78是固態(tài),高于2403變成氣態(tài),用液態(tài)鎵作為測溫液體,可以測量的范圍很大.同時,用于制造碳納米管的材料是石墨,它在50500之間的體積隨溫度的變化極小,因此碳納米管本身的直徑和長度變化可忽視不計,測量精確度較高.例例4 4(1)這種新型溫度計是根據(jù)什么原理制造的?(2)你認(rèn)為新型溫度計的量程在什么范圍精確度較高?(3)通過閱讀,你覺得制造

9、溫度計在選擇材料上要考慮哪些因素?(至少寫出兩條)解析通過閱讀材料可知解析通過閱讀材料可知, ,這是一種新型材料制作的這是一種新型材料制作的溫度計溫度計, ,找出這種材料的特性找出這種材料的特性, ,從而可確定這種溫度計的制從而可確定這種溫度計的制作原理作原理; ;從材料溫度變化時體積的變化情況可分析其在什從材料溫度變化時體積的變化情況可分析其在什么范圍精確度較高么范圍精確度較高; ;結(jié)合溫度計的測溫要求結(jié)合溫度計的測溫要求, ,可考慮在選擇可考慮在選擇材料上的相關(guān)要求材料上的相關(guān)要求. .答案答案(1)(1)這種新型溫度計是根據(jù)碳納米管中鎵這種新型溫度計是根據(jù)碳納米管中鎵液體在液體在5050

10、 500500之間液柱的高度隨溫度呈現(xiàn)均勻之間液柱的高度隨溫度呈現(xiàn)均勻變化的原理制成的變化的原理制成的. .(2)(2)在在5050 500500之間新型溫之間新型溫度計的精確度較高度計的精確度較高, ,因為在因為在5050 500500之間鎵液體在之間鎵液體在碳納米管中的高度隨溫度均勻變化碳納米管中的高度隨溫度均勻變化, ,在這種溫度下在這種溫度下, ,鎵液體和酒精、水銀一樣熱脹冷縮鎵液體和酒精、水銀一樣熱脹冷縮. .碳納米管在這一碳納米管在這一溫度范圍內(nèi)體積則變化極小溫度范圍內(nèi)體積則變化極小, ,為提高溫度計的精確度為提高溫度計的精確度提供了保證提供了保證. .(3)(3)制造溫度計的材料

11、的體積隨溫度制造溫度計的材料的體積隨溫度變化極小變化極小; ;測溫度液體的體積隨溫度變化較大測溫度液體的體積隨溫度變化較大; ;測溫測溫液體的體積隨溫度均勻變化液體的體積隨溫度均勻變化; ;制造溫度計的材料在高制造溫度計的材料在高溫下不氧化等溫下不氧化等 實驗探究題實驗探究題 小明發(fā)現(xiàn)用不同材料制成的杯子裝小明發(fā)現(xiàn)用不同材料制成的杯子裝水水, ,同樣一節(jié)課下來熱水變涼的程度不同同樣一節(jié)課下來熱水變涼的程度不同, ,他猜想不同的材他猜想不同的材料保溫性能也不一樣料保溫性能也不一樣. .于是于是, ,他進(jìn)行了下面的實驗他進(jìn)行了下面的實驗: :在兩個在兩個同樣的燒瓶中灌滿水同樣的燒瓶中灌滿水, ,加

12、熱到相同溫度后分別用厚度相同加熱到相同溫度后分別用厚度相同的的1,21,2兩種保溫材料包好兩種保溫材料包好, ,定時測量燒瓶中水的溫度定時測量燒瓶中水的溫度. .實驗實驗過程中室溫保持不變過程中室溫保持不變, ,他想用這種方法比較兩種材料的保他想用這種方法比較兩種材料的保溫性能溫性能. .表中給出了在時刻表中給出了在時刻t t( (單位是單位是min)min)測得的兩個燒瓶測得的兩個燒瓶中的水溫中的水溫T T1 1, ,T T2 2的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù). .例例5 5t/min05 10 152025354555658095110125140155T1/8071 64 5955515041363430

13、2624 22 21 20T2/8065 56 48433834282624222221 21 20 20(1)(1)請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出表示水溫與時間關(guān)系的請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出表示水溫與時間關(guān)系的圖像圖像. .(2)(2)通過比較通過比較, ,你認(rèn)為哪種材料的保溫性能較好你認(rèn)為哪種材料的保溫性能較好? ?(3)(3)當(dāng)時的室溫大約是多少當(dāng)時的室溫大約是多少? ?(4)(4)在這些水溫數(shù)據(jù)中在這些水溫數(shù)據(jù)中, ,哪一個最可能是由于測量哪一個最可能是由于測量或記錄的疏忽而產(chǎn)生的錯誤或記錄的疏忽而產(chǎn)生的錯誤? ?解析解析(1)(1)橫坐標(biāo)表示時間橫坐標(biāo)表示時間, ,縱坐標(biāo)表示溫度縱坐標(biāo)表示溫度,

14、,利利用描點法畫出圖像用描點法畫出圖像. .(2)(2)第第1 1種材料的保溫性能較好種材料的保溫性能較好, ,因為從兩圖線的比較可以看到因為從兩圖線的比較可以看到, ,第第1 1種材料包裹的燒種材料包裹的燒瓶內(nèi)熱水溫度降低較慢瓶內(nèi)熱水溫度降低較慢. .(3)(3)當(dāng)燒瓶內(nèi)水與室內(nèi)空氣當(dāng)燒瓶內(nèi)水與室內(nèi)空氣溫度相等時溫度相等時, ,兩者間達(dá)到熱平衡兩者間達(dá)到熱平衡, ,即燒瓶內(nèi)水溫降至即燒瓶內(nèi)水溫降至室溫時室溫時, ,將不再變化將不再變化, ,圖線表示燒瓶內(nèi)水溫最后維持圖線表示燒瓶內(nèi)水溫最后維持在在2020不變不變, ,可見室溫應(yīng)為可見室溫應(yīng)為20.(4)20.(4)所得數(shù)據(jù)所得數(shù)據(jù)中中, ,t

15、 t=35min=35min時的時的T T1 1=50=50最可能是由于測量或記錄時最可能是由于測量或記錄時的疏忽所產(chǎn)生的錯誤的疏忽所產(chǎn)生的錯誤, ,因為燒瓶內(nèi)水溫應(yīng)該是在連續(xù)因為燒瓶內(nèi)水溫應(yīng)該是在連續(xù)逐漸變化的逐漸變化的, ,所以描述這一溫度隨時間變化的關(guān)系圖所以描述這一溫度隨時間變化的關(guān)系圖線應(yīng)該為一條連續(xù)光滑的曲線線應(yīng)該為一條連續(xù)光滑的曲線, ,各個不同時刻所測得各個不同時刻所測得的實驗數(shù)據(jù)點都應(yīng)該在這一光滑曲線上的實驗數(shù)據(jù)點都應(yīng)該在這一光滑曲線上; ;圖中各實驗圖中各實驗數(shù)據(jù)點都分別在自己所對應(yīng)的曲線上數(shù)據(jù)點都分別在自己所對應(yīng)的曲線上, ,只有只有t t=35min=35min時的數(shù)據(jù)

16、時的數(shù)據(jù)T T1 1=50=50不在其對應(yīng)曲線上不在其對應(yīng)曲線上, ,且偏離此曲線且偏離此曲線較遠(yuǎn)較遠(yuǎn), ,表明該數(shù)據(jù)點的數(shù)值與當(dāng)時的實際值偏離太大表明該數(shù)據(jù)點的數(shù)值與當(dāng)時的實際值偏離太大, ,即該點為一錯誤的數(shù)據(jù)點即該點為一錯誤的數(shù)據(jù)點. .答案(1)圖像如圖3-9所示.(2)第1種材料的保溫性能較好.(3)當(dāng)時的室溫約為20.(4)t=35min時的T1=50最可能是由于測量或記錄時的疏忽所產(chǎn)生的錯誤. 攝氏溫度的規(guī)定攝氏溫度的規(guī)定: :在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下, ,純凈的冰純凈的冰水混合物的溫度定為水混合物的溫度定為0,0,水沸騰時的溫度定為水沸騰時的溫度定為100100.

17、.將將0 0 100100之間劃分為之間劃分為100100等份等份, ,每一等份就是每一等份就是11. .華氏溫度華氏溫度的規(guī)定的規(guī)定: :在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下, ,純凈的冰水混合物的溫度定純凈的冰水混合物的溫度定為為32(32(讀作華氏度讀作華氏度),),水沸騰時的溫度定為水沸騰時的溫度定為212212. .將將3232 212212之間劃分為之間劃分為180180等份等份, ,每一等份就是每一等份就是11. .則華氏度則華氏度F F與攝氏度與攝氏度t t之間的關(guān)系是之間的關(guān)系是F F= =.例例6 6解析根據(jù)題設(shè)條件解析根據(jù)題設(shè)條件,100,100對應(yīng)對應(yīng)212,0212,0對應(yīng)對應(yīng)32,32,那么在那么在00和和100100之間分成之間分成100100等份等份, ,每一等份代表每一等份代表1,1,也代表也代表=1=1. .8,8,又知華氏溫度起點為又知華氏溫度起點為3232華氏度華氏度, ,等于攝氏等于攝氏溫度的溫度的0,0,所以華氏溫度與攝氏溫度之間的關(guān)系為所以華氏溫度與攝氏溫度之間的關(guān)系為F F=1=1. .8 8t t+32+32. .1 1. .8 8t t+32+32【名師點評】對于溫度計不準(zhǔn)確時【名師點評】對于溫度計