三维目标

知识与技能

1．理解温度计的工作原理。

2．了解并记住一些生活环境中常见的温度值。

3．会用温度计测量温度。

过程与方法

1．通过观察和实验了解温度计的结构及工作原理。

2．通过学习活动，使学生掌握温度计的使用方法。

情感、态度与价值观

通过教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

教学重点

1．理解温度计的工作原理和结构；

2．掌握温度计的使用方法。

教学难点

温度计的特点及使用方法。

教学准备

自制温度计相关器材、广口瓶、细玻璃管、酒精灯、烧杯、水、实验室用的温度计、寒暑表、体温计、多媒体课件等。

导入新课

多媒体展示图片：

三只烧杯中分别放冰水、温水和热水，引导学生进行“冷”“热”的体验，并描述感觉。

实验：把左手食指插入放热水(热水越热越好，以不烫手为宜)的烧杯里，右手食指插入放冷水(冷水足够冷，可加冰块)的烧杯里，然后同时抽出手，插入温水烧杯里。

思考：两只手指对温水的感觉相同吗？

你能准确地判断出水的冷热程度吗？

交流讨论：左手、右手的感觉，原来放在热水中的食指放到温水中有什么感觉？原来放在冷水中的食指放到温水中有什么感觉？讨论哪个手指的感觉是正确的。并交流生活中还有没有类似的例子(井水“冬暖夏凉”)。

师生归纳：

同一杯水温度应该一样，而我们的感觉却不同，说明我们的感觉不可靠。

我们把物体的冷热程度叫温度，“冷、热、凉、暖”都是描述物体的冷热程度的。要准确地知道物体的温度，必须借助于测量工具——温度计。本节课我们将学习温度的有关知识。

推进新课

一、温度计

提出问题：如果我们要确切知道这杯水的温度，应该怎么办？

1．共同探究：自制一个温度计

在广口瓶内加入一些带颜色的水，配一个橡皮塞，橡皮塞上插进一根一端封闭的细玻璃管，把细玻璃管封闭的一端加热，使玻璃管内的空气跑出一些，迅速用橡皮塞塞住瓶口。

实验探究：把自制温度计放入热水和冷水中，观察细管中水柱的变化。

将广口瓶放入热水里，仔细观察细管中水柱的位置，再放入冷水里，观察水柱位置

学生分组实验，教师巡回指导，实验完毕后小组推选代表发言。

学生实验并观察、思考：

将烧瓶浸在热水中有什么现象，取出放入冷水中又如何？演示为什么会出现这样的现象呢？

参：放入热水里，细管中水柱上升。放入冷水里，细管中水柱下降。

归纳小结：这种现象的原因是液体的热胀冷缩。

请大家取出桌上的温度计，和我们前面的装置作一个比较：

圆底烧瓶相当于温度计的哪个部位(玻璃泡里面存放有染色液体，我们的温度计内存放的是染色的煤油)

在我们装置上有一根长而细的玻璃管，温度计内有这样的玻璃管吗？

我们发现它更细了，细得跟人的毛细血管一样，我们称之为毛细管，用玻璃造这样一根细管肯定不易，有这个必要吗？这么细有什么好处呢？

玻璃泡中的液体只要有一个微小的膨胀，毛细管中液柱的长度就会有明显的改变，好像把液体的膨胀放大了。

温度计上的每一小格是怎么回事？温度就像我们前面学的长度要有标准一样，有了1 m的标准后就有了1 cm,1 mm，温度也要有标准，温度的标准叫温标。

学生交流讨论：

(1)温度计为什么要有液泡？

(2)为什么要用细管？

(3)要比较方便、准确地比较出两杯冷热程度差不多的水的温度，还有哪些地方可以改进？

学生自由讨论，对自制温度计进行修改，如瓶太大了，不方便，可以缩小为玻璃泡；并将其中的液体改为水银、煤油、酒精等液体；将细管改为封闭的玻璃管，并将内径变细，还要标上刻度等。

2．温度计的工作原理及结构

家庭和实验室里常用的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的，液泡里面有的用酒精，有的用煤油，还有的用水银。

学生活动：带着问题观察实验室用温度计

1．实验室用温度计的组成？(注意引导学生观察上面的标度)

2．液泡的作用是什么？玻璃管内径为什么很细？

教师介绍：实验室用温度计，寒暑表，体温计。

共同讨论温度计的基本结构，完毕后小组代表发言。

学生总结：温度计的基本构造包括玻璃泡、细玻璃管(内径很细，粗细均匀)、刻度。

拓展研究：比较三种温度计的相同点和不同点

三种温度计的相同点

二、摄氏温度

学生活动：带着问题观察实验室用温度计并阅读课本

1．上面的数字和字母是什么意思？

2．它能测量的最高温度、最低温度各是多少？

3．它的分度值是多少？

4．0 ℃是怎样确定的？100 ℃又是怎样确定的？

5．1 ℃是怎样确定的？

6．摄氏温标的分度法怎样扩大到0 ℃以下和100 ℃以上？

阅读讨论，了解单位

A．字母“℃”的意思：表示摄氏温度(瑞典的摄尔修斯提出的)。

B．0摄氏度的规定：在一个大气压下，冰、水混合物的温度，记作0 ℃(关于“一个大气压”在后面的学习中会进一步的了解)。

C．100摄氏度的规定：在一个大气压下，水沸腾时的温度，记作100 ℃。

D．1摄氏度：0 ℃和100 ℃之间等分100份，每个等份代表1 ℃。

人体的正常体温为37 ℃，读作：37摄氏度。

珠峰营地的帐篷内，温度为－15 ℃，读作：负15摄氏度或零下15摄氏度。

多媒体出示小资料：自然界的一些温度/℃

教师引导学生观察并讨论着将空白处填上。学生讨论后回答：

(1)高压锅内沸水的温度是高于100 ℃。

(2)人的正常体温是37 ℃。

(3)冰箱的最低温度是－18 ℃。

(4)我国最低气温为－52.3 ℃(漠河镇)。

教师引导过渡：知道了温度计的结构、原理后，那么我们应该怎样正确使用呢？

三、温度计的使用

多媒体出示：想想议议　共同探究

1．如果所测的温度过高或过低，超出了温度计所能测量的最高温度、最低温度，会出现什么后果？

2．观察寒暑表、体温计和实验室用的温度计，它们所能测量的最高温度、最低温度和分度值各是多少？为什么这样设计它们的量程和分度值？

学生分小组讨论，教师巡回指导，注意引导学生从联系实际的角度思考，然后请几名同学发言。

学生总结：如果所测的温度过高，超出了温度计的量程，将测不出温度，温度计里的液体可能将温度计胀破；如果所测的温度过低，低于温度计的最低温度，将测不出温度。

归纳总结：温度计的使用规则

(1)使用前要观察温度计的零刻度、量程和分度值。

(2)温度计所能测出的最高温度、最低温度的范围——量程。

(3)每一小格代表的温度值——分度值。

教师引导学生观察并根据自己的推测判断：

多媒体出示：判断对错

学生分小组讨论，教师引导学生注意错误的错在什么地方？学生讨论后推选代表发言。

参：

(1)第一个图错误是温度计玻璃泡接触了容器底部。

(2)第二个图错误是温度计玻璃泡接触了容器侧壁。

(3)第三个图错误是温度计玻璃泡没有全部浸没在液体中。

(4)第四个图有可能发生的错误是：没有等待温度计的示数稳定后就读数。

(5)第五个图错误是读数时温度计离开了被测液体。

(6)第七个图中间一个是对的，上下两个可能的错误是读温度计示数时眼睛没有平视。

教师进一步提出问题，引导思考：大家知道了使用温度计常犯的几种错误，应该如何正确使用温度计呢？

讨论后共同归纳总结：温度计的正确使用方法

1．温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁。

2．温度计的玻璃泡浸入被测的液体后要稍等一会儿，待温度计的示数稳定后再读数。

3．读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱的上表面相平。

四、体温计

我们家庭中和医院常用体温计测量人体温度，请同学们仔细观察体温计图片，思考问题。

多媒体出示：体温计挂图

学生分组讨论思考问题：

(1)体温计与实验室用的温度计的构造有什么不同？体温计的构造有什么特点？

(2)体温计可以离开人体读温度，为什么？为什么使用体温计前先要甩甩？

教师进一步根据问题引导大家观察讨论来得出结论。

学生总结：

(1)体温计里面的毛细管，比实验室用的温度计更细，而且在玻璃泡和直玻璃管之间有非常细的弯曲缩口。玻璃管非常细，这样当玻璃泡内的水银有微小的膨胀，玻璃管内的水银柱会有明显变化，因而更精确。

(2)读体温计示数时要离开人体，水银变冷收缩，水银柱在缩口处断开不能退回玻璃泡，所以仍指示原来的温度。离开人体，水银变冷收缩，水银柱在缩口处断开不能退回玻璃泡，重新用体温计时，必须拿着体温计用力往下甩，让水银再回到玻璃泡里，这样才能使用，否则测量出的温度不准确。

（略）

规律总结：

本节课主要学习了温度的概念、摄氏温度、实验室用的温度计和体温计的构造及正确的使用方法。明确使用液体温度计应注意的问题：1.使用前，估计被测物体的温度，选择量程合适的温度计，弄清所选温度计的分度值；2.使用时，温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中；温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁；3.读数时，温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿，要等示数稳定后再读数。读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与液柱上表面相平。

第1节　温度

1．温度计

2．摄氏温度

3．温度计的使用

4．体温计

自然界中温度的变化范围有多大

正常人的体温大约是36.5 ℃(腋下温度)或37 ℃(口腔温度)，人在生病时体温会有较大变化，但一般说来不会超出35～42 ℃的范围，因此体温计的测量范围就是35～42 ℃(34～43 ℃)。鸟类和哺乳动物都属于恒温动物，一般说鸟类的体温较高而哺乳动物的体温较低，但总的说来都在40 ℃上下，与人类的体温差别不很大，这是因为它们跟我们人类都生活在同一个星球上，处在大体相同的环境中的缘故。

我们都生活在地球表面，地球上不同的地方、不同的时间里温度的差异和变化是很大的，炎热夏季的沙漠，温度可高达60 ℃以上，而在南极的内陆，人们已经测到－88.3 ℃的低温。对于人类来说，温度的差值不能说不大，但从物理学的观点看，地球表面气温的变化范围并不算大，充其量不会超过200 ℃。

月球表面的条件要恶劣得多，由于没有空气的调节，太阳照射处的温度很快升高，最高可达135 ℃，而背对太阳时，温度又很快下降，可降至－160 ℃。太阳系的其他行星同样不适宜人类的生存，内行星(金星和水星)离太阳太近，温度太高(飞船降落在金星表面，测得最高温度超过440 ℃，而水星探测器已探测出水星面向太阳的一面温度也高达400 ℃以上)；那些离太阳遥远的外行星(木星、土星、天王星等)，表面则过于寒冷，例如木星表面温度约是－140 ℃。只有火星与地球表面情况最为相似，但与地球相比条件还是恶劣得多，1976年在火星表面着陆的太空船上的气象站测出的着陆点的温度，昼夜变化范围为－85～30 ℃。火星表面没有水，大气中没有氧气，因此直到目前还没有在火星上发现生命的迹象。

再回过头来说说我们的地球。从地壳的恒温层往下，大约每100 m温度升高3 ℃左右，穿透地壳就是炽热的岩浆，温度约在1 100～1 300 ℃。地球的中心部分称为地核，其温度为2 000～5 000 ℃。从地表往上10～12 km的对流层内，大约以65 ℃/km的速率降温。在对流层顶往上至50 km左右称为平流层，温度随高度的上升而上升，再往上至80 km左右是中间层，这里温度随高度的上升而下降。从80 km到500 km左右称为热层，这一层的温度很高，而且昼夜变化很大。再往上是电离层，电离层的顶部是大气层中温度最高的区域，可达2 200 ℃左右。尽管分子的平均动能很大，但这里气体已经非常稀薄，在宇宙飞船经过时，完全不会对飞船产生伤害。再往上空气更为稀薄，温度又很快降低。大气层外就是真正的宇宙空间，那里的温度约为－270 ℃左右，或说大约为3 K。

恒星是发光的星体，它们的温度一般都很高。我们的太阳在恒星的大家族里，无论从哪个方面说(质量、体积、表面温度、发光强度等等)，都只能算是中等偏下。太阳的表面温度约为6 000 K，至于其他恒星，表面温度达到几万开以至更高的，比比皆是。

使用人工方法在局部获得高温已不是难事。一般火焰的温度约为1 000 ℃左右，白炽灯泡灯丝发光时的温度可以达到2 000 ℃左右，使用氢氧吹管进行焊接时火焰的温度可达4 000 ℃，原子弹爆炸时中心温度可超过几百万摄氏度，而氢弹爆炸时的温度则更高，能达到108 K。这是目前为止用人工方法所能获得的最高温度。恒星内部发生的就是这类核聚变反应，恒星内部的温度比起人工获得的高温要高得多。

综上所述，宇宙中的温度范围大约在3～108 K。用人工的方法获取超低温的努力早已开始。利用气体液化后节流膨胀和绝热膨胀可以得到4.2 K的低温，利用抽气加速液体的蒸发还可以获得更低的温度。如果用的液体是氦，则温度可达到10－3 K。利用顺磁质绝热退磁，可以使温度进一步降低到10－5 K。1979年赫尔辛基工业大学一个实验小组使用两级核绝热去磁法，得到了5×10－8 K的低温，而到19年，芬兰学者哈科宁和来自我国四川大学的学者殷实又共同创造了2×10－9 K的低温记录，距离绝对零度只差五亿分之一开了。技术不断进步，人类向绝对零度的逼近过程还会继续，但不可能真正达到0 K的极限。下载本文