《2025年实验班提优训练暑假衔接版七升八科学浙教版》

21. 中考新考法 改进自制简易温度计装置 (10分)以下为某校学习小组进行“自制简易温度计”的项目化学习的部分环节,请完成下列问题。
任务：利用生活中的器材设计并制作简易温度计。

器材：带塞子的玻璃瓶、足够长的吸管、硬纸板、双面胶、红墨水、记号笔等。
(1)该小组设计的简易温度计如图1所示,同学们发现该温度计刚放入沸水中,吸管内的红墨水就溢出了吸管上端,请分析此现象的原因______。
(2)经过讨论,该小组对方案进行了改进,如图2所示,在玻璃瓶中装满液体,塞上瓶塞,将吸管插入瓶塞。但是对于玻璃瓶的选择,同学们有不同的观点：
观点1：应使用容积为10 mL的玻璃瓶。
观点2：应使用容积为50 mL的玻璃瓶。
从能使实验现象更明显的角度考虑,应选择容积为______mL的玻璃瓶。
(3)接着根据液体的热胀冷缩标出刻度。
①标注100℃刻度：将简易温度计置于沸水中,待液柱稳定后在硬纸上标出刻度。
②标注0℃刻度：______,待液柱稳定后在硬纸上标出刻度。
③量出0℃和100℃刻度间的距离是20 cm,在0℃和100℃之间进行40等分,标定剩余刻度。
(4)评价：用自制简易温度计测量40℃的温水,显示吸管中液面在距离0℃刻度7.5 cm处。根据以下评价表,请评价此简易温度计属于哪一等级并简要说明原因______。

(5)为了使短时间内实验效果更加明显,组内成员建议用煤油代替水,请简述此改进措施的理论依据。

答案：
(1)瓶内空气受热膨胀(或吸管内径太小，合理即可)
(2)50
(3)将简易温度计置于冰水混合物中
(4)属于合格等级，原因见解析
(5)煤油的比热容比水小，密度也比较小，相同条件下，温度变化快
[解析]
(1)将图 1 中的温度计放入沸水中，瓶内空气和水都会受热膨胀，而且空气膨胀得更明显，所以吸管内的红墨水会溢出吸管上端，另外，如果吸管内径很小，则也会导致红墨水溢出吸管上端。
(2)容积大的玻璃瓶，升高相同的温度，瓶内液体体积膨胀更大，液面上升更多，故应选择 50 mL 的玻璃瓶。
(3)标准大气压下冰水混合物的温度为 0℃，故应将简易温度计置于冰水混合物中。
(4)由
(3)中操作已知，0℃和 100℃的距离是 20 cm，故每厘米对应的温度为 $\frac{100℃}{20 cm} = 5℃/cm$，距离 0℃刻度 7.5 cm 处对应的温度为 $0℃ + 7.5 cm×5℃/cm = 37.5℃$，故该简易温度计的测量误差为 $40℃ - 37.5℃ = 2.5℃$，由评价表可知此简易温度计属于合格等级。
(5)煤油的比热容比水小，密度也比水小，等体积的煤油和水相比，煤油的质量小，升高相同的温度，煤油温度变化快。