《2025年教材全解八年级物理上册苏科版》

例3 某学习小组的同学自制了一个简易温度计,如图4-1-15所示,A为塑料瓶,B为吸管,通过软木塞与A相连,管下端插入水槽中,使管内外水面有一高度差,在不同温度下分别测出对应水柱高度h,记录数据如表：

|温度/℃|17|19|21|23|25|27|
|h/cm|30.0|24.9|19.7|14.6|9.4|4.2|

(1)此温度计的测温原理是气体的热胀冷缩。
(2)这个温度计的塑料瓶部分(图中的A)相当于常用液体温度计的玻璃泡。
(3)用此温度计不能(选填“能”或“不能”)测29℃及其以上的温度。
(4)若将此装置放在室内,水柱向上移动,说明温度在降低(选填“升高”或“降低”)。
(5)利用此温度计存在的不足之处是测温范围小。

答案： 解析：
(1)分析表中的数据,发现随着温度的升高,水柱高度逐渐变低,仔细观察实验装置图,不难看出该温度计是利用其上面瓶A中气体热胀冷缩的性质制成的。
(2)据实验室用温度计的构造可知,这个温度计的塑料瓶部分(图中的A)相当于常用液体温度计的玻璃泡。
(3)分析表中数据能看出,温度每升高2℃,其水柱高度大约会下降5cm,且在27℃时的水柱高度只有4.2cm,即小于5cm,故该温度计是不能测出29℃及其以上的温度的。
(4)若将此装置放在室内,水柱向上移动,即说明瓶内气体膨胀程度变小,说明此时温度在降低。
(5)据表中数据可以看出,该温度计的测量范围很小。
答案：
(1)气体的热胀冷缩
(2)玻璃泡
(3)不能
(4)降低
(5)测温范围小

(1)一支刻度均匀的温度计,经校验不准确,放在冰水混合物中时,示数是4℃,放在标准大气压下沸腾的水中时温度为94℃,用它测量一杯水的温度为22℃,这杯水的实际温度为20℃。当用该温度计测量时,被测量的温度为40℃,其读数(测量值)是正确的。
(2)如图4-1-16所示,是某学校科技节上展示的两件作品。

【提出问题】小希发现甲、乙的构造非常相似,提出甲、乙是否都能做温度计使用？
【设计实验和进行实验】把两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中,观察到细管内液柱上升。
【得出结论】甲、乙都能做温度计使用。
【拓展】查阅相关资料,了解到人们很早就发明了如图4-1-17所示的气体温度计,当外界环境气温升高时,该温度计中的管内液面会下降,但由于受大气压等环境因素变化的影响,这种温度计测量误差较大。

答案：
(1)20 40
(2)【设计实验和进行实验】细管内液柱上升 【拓展】下降
解析:
(1)由于温度计“刻度均匀”,所以液柱长度变化与温度变化成正比,即每小格代表的温度相同,是$\frac{100-0}{94-4}^{\circ}C$,而测量的水的温度为22℃,其刻度比真正的0℃高出(22-4)个格,设水的实际温度为t,则$\frac{100-0}{94-4}^{\circ}C=\frac{t}{22-4}$,解得$t=20^{\circ}C$。要知道不准确的温度计中哪一个刻度与实际的温度相同,可设此刻度值为$t'$,实际温度也是$t'$,同理可得:$\frac{100-0}{94-4}^{\circ}C=\frac{t'}{t'-4}$,解得$t'=40^{\circ}C$。
(2)【设计实验和进行实验】把两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中,图甲简易装置内液体具有热胀冷缩的性质,图乙简易装置内液体和气体也具有热胀冷缩的性质,所以观察到细管内液柱上升。
【拓展】题图所示的气体温度计,下方容器与大气相通,外界环境气温升高时,细管上方密封的气体体积膨胀,管内液体液面下降。