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27. (8分)小明用如图甲所示的装置自制一个温度计.过程如下:在一玻璃瓶内装满红墨水,用带细管的橡胶塞将玻璃瓶密封,制成温度计.将制好的温度计放入不同温度的液体中,用刻度尺测出不同温度 $ t $下水平管中液柱的长度 $ l $(水平管总长77mm),数据如表所示.

| $ t/^{\circ}C $ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | … |
| $ l/mm $ | 9.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 41.0 | … |
(1) 该温度计是利用红墨水______的性质进行测温的.
(2) 根据表中的数据,以温度 $ t $为横坐标,$ l $为纵坐标,建立的坐标系如图乙所示.请根据表格中的数据在图乙中描点连线,画出液柱长度 $ l $随温度 $ t $变化的图像.
(3) 由实验数据可知,当所测水温为 $ 25^{\circ}C $时,对应的液柱长度 $ l $为______mm;当水平管中液柱长度为65mm时,水的温度为______℃.该温度计的量程为______℃.
(4) 结合体温计与常用温度计的结构和特点,请你帮小明设计一种提高该温度计精确度的措施:______.
| $ t/^{\circ}C $ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | … |
| $ l/mm $ | 9.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 41.0 | … |
(1) 该温度计是利用红墨水______的性质进行测温的.
(2) 根据表中的数据,以温度 $ t $为横坐标,$ l $为纵坐标,建立的坐标系如图乙所示.请根据表格中的数据在图乙中描点连线,画出液柱长度 $ l $随温度 $ t $变化的图像.
(3) 由实验数据可知,当所测水温为 $ 25^{\circ}C $时,对应的液柱长度 $ l $为______mm;当水平管中液柱长度为65mm时,水的温度为______℃.该温度计的量程为______℃.
(4) 结合体温计与常用温度计的结构和特点,请你帮小明设计一种提高该温度计精确度的措施:______.
答案:
27.(1)热胀冷缩 (2)如图所示 (3)21.0 80 0~95 (4)改用横截面积更小的细管
解析:(1)该温度计是利用红墨水热胀冷缩的性质进行测温的。(3)由实验数据可知,温度每升高$10^{\circ}\text{C}$,液柱长度增加8.0mm,则温度升高$1^{\circ}\text{C}$,液柱长度增加0.8mm,可得$0^{\circ}\text{C}$时,液柱长度为1.0mm,所以当所测水温为$25^{\circ}\text{C}$时,对应的液柱长度为$1.0mm + 25×0.8mm = 21.0mm$;当水平管中液柱长度为65mm时,水的温度为$\frac{65mm - 1mm}{0.8mm/^{\circ}\text{C}} = 80^{\circ}\text{C}$。水平管总长77mm,当液柱长度为77mm时,水的温度为$\frac{77mm - 1mm}{0.8mm/^{\circ}\text{C}} = 95^{\circ}\text{C}$,水的凝固点是$0^{\circ}\text{C}$,故该温度计的量程为$0\sim95^{\circ}\text{C}$。(4)液体体积变化相同时,细管越细,液柱长度变化越大,对应温度计两相邻刻度间的距离越大,温度计的精确度越高,故改用横截面积更小的细管可提高该温度计精确度。
27.(1)热胀冷缩 (2)如图所示 (3)21.0 80 0~95 (4)改用横截面积更小的细管
28. (12分)小明与小芳为了探究“泡沫塑料和棉絮的保温性能”,设计并进行了如下实验:他们把这两种材料分别包在装有热水的密闭烧瓶周围,让它们自然冷却,利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况.
(1) 为保证实验的科学性,除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保持烧瓶相同、环境因素相同、水的体积相同和水的______相同.
(2) 按照计划操作,小明与小芳把实验测得的时间和温度数据记录在下表中.
| 时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | … | 150 | 180 |
| 泡沫塑料组水温/℃ | 90 | 74 | 65 | 60 | 57 | … | 21 | 20 |
| 棉絮组水温/℃ | 90 | 70 | 55 | ? | 33 | … | 20 | 20 |
分析实验数据可知:他们实验时室内的温度是______℃;经过40min,泡沫塑料包裹的烧瓶内水温降低了______℃,而棉絮包裹的烧瓶内水温降低了______℃,由此可知,在这两种材料中,保温性能比较好的是______.
(3) 除了在相同时间内观察水降低的温度来比较这两种材料的保温性能外,根据上表数据,你还可以采用______的方法比较两种材料的保温性能.
(4) 已知水温下降的特点为:温度较高时,水温下降较______(选填“快”或“慢”).根据这一特点可知,时间为30min时,棉絮组的水温可能是______(填字母).
A. $ 36^{\circ}C $ B. $ 39^{\circ}C $ C. $ 42^{\circ}C $ D. $ 45^{\circ}C $
[答案]:28.(1)
(1) 为保证实验的科学性,除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保持烧瓶相同、环境因素相同、水的体积相同和水的______相同.
(2) 按照计划操作,小明与小芳把实验测得的时间和温度数据记录在下表中.
| 时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | … | 150 | 180 |
| 泡沫塑料组水温/℃ | 90 | 74 | 65 | 60 | 57 | … | 21 | 20 |
| 棉絮组水温/℃ | 90 | 70 | 55 | ? | 33 | … | 20 | 20 |
分析实验数据可知:他们实验时室内的温度是______℃;经过40min,泡沫塑料包裹的烧瓶内水温降低了______℃,而棉絮包裹的烧瓶内水温降低了______℃,由此可知,在这两种材料中,保温性能比较好的是______.
(3) 除了在相同时间内观察水降低的温度来比较这两种材料的保温性能外,根据上表数据,你还可以采用______的方法比较两种材料的保温性能.
(4) 已知水温下降的特点为:温度较高时,水温下降较______(选填“快”或“慢”).根据这一特点可知,时间为30min时,棉絮组的水温可能是______(填字母).
A. $ 36^{\circ}C $ B. $ 39^{\circ}C $ C. $ 42^{\circ}C $ D. $ 45^{\circ}C $
[答案]:28.(1)
初温
(2)20
33
57
泡沫塑料
(3)比较烧瓶内的水降低相同的温度所用时间
(4)快
C
答案:
28.(1)初温 (2)20 33 57 泡沫塑料 (3)比较烧瓶内的水降低相同的温度所用时间 (4)快 C 解析:(1)探究两种材料的保温性能时,除了这两种材料的种类不同外,需要控制其他条件都相同,所以要保持烧瓶相同、环境因素相同、水的体积相同、水的初温相同。(2)由表中实验数据可知,两个烧瓶中的水温到最后均相同且不再改变,说明最后水温和室温相同,则他们实验时室内的温度是$20^{\circ}\text{C}$;由表可知,经过40min,泡沫塑料包裹的烧瓶内水温降低了$90^{\circ}\text{C}-57^{\circ}\text{C}=33^{\circ}\text{C}$,棉絮包裹的烧瓶内水温降低了$90^{\circ}\text{C}-33^{\circ}\text{C}=57^{\circ}\text{C}$;相同时间内泡沫塑料包裹的烧瓶内水温降低较少,说明泡沫塑料的保温性能比较好。(3)根据表中数据,还可以采用比较烧瓶内的水降低相同的温度所用时间长短的方法来比较两种材料的保温性能。(4)由表中实验数据可知,温度较高时,水温下降较快。棉絮组10~20min水温降低了$70^{\circ}\text{C}-55^{\circ}\text{C}=15^{\circ}\text{C}$,如果在相等时间内降低的温度相等,则30min时水温应为$55^{\circ}\text{C}-15^{\circ}\text{C}=40^{\circ}\text{C}$,但实际上,随着温度的降低,水温降低速度变慢,则20~30min水降低的温度应小于$15^{\circ}\text{C}$,因此30min时水温应高于$40^{\circ}\text{C}$,故A、B不可能;若30min时棉絮组水温为$45^{\circ}\text{C}$,则30~40min温度降低得比20~30min快,不符合温度较高时水温下降较快的特点,故C可能、D不可能。
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