浙教版七上科学 【必刷项目化试题】专题1 自制简易温度计 (含解析)(2025-2026学年浙江省各地市真题汇编)

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浙教版七上科学 【必刷项目化试题】专题1 自制简易温度计 (含解析)(2025-2026学年浙江省各地市真题汇编)

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七上科学【必刷题】 【项目化试题】专题1 自制简易温度计
(2025-2026学年浙江省各地市真题汇编)
一、实验与探究题
1.(2026七上·黄岩期末)图甲为某校学习小组利用生活中的器材设计并制作的“简易温度计”。
(1)图甲温度计是利用液体的   原理制成的。
(2)在标准大气压下,为确定该温度计的0℃位置,应将其放在   中。
(3)分别选用横截面积为S1、S2的细管进行实验,如图乙所示把玻璃瓶浸没在不同温度的水中,并将相关数据记录在下表。
序号 横截面积 温度 t/℃ 液柱高度 h/cm
1 S1 0 5
2 S1 20 9
3 S1 40 13
4 S2 0 6
5 S2 20 12
6 S2 40 18
①根据表格数据, 判断S1   S2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
②选用细管横截面积为S2的自制温度计放入水中,稳定后测得液柱高度为13.5厘米。请结合表格数据分析,此时水的温度为   ℃。
2.(2026七上·柯桥期末)某七年级的科学兴趣小组开展了“自制温度计”的项目化学习。
【项目任务】自制温度计,并将其用于温度测量。
【项目准备】小玻璃瓶、密封胶塞、细玻璃管、水、刻度尺、记号笔。
【评价量规】在老师的指导下,小组同学制定了评价量规,下表为部分评价指标。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一:装置结构 结构完整,能较为直观地显示温度变化 结构完整 结构密闭性较差,无法显示温度变化
指标二:最小刻度 达到1℃ 达到5℃ 达到10℃
【项目制作】
小科的制作过程:如图所示,将小玻璃瓶塞上塞子,在瓶塞上插进一根细玻璃管,小玻璃瓶装满清水。将小玻璃瓶放入正在加热的水中,用温度计测量水温。当水加热到5℃,在细玻璃管标记上5℃,当水加热到10℃时,在细玻璃管标记上10℃,按上述方法直到标出所有刻度。
【小组研讨】
(1)小科组设计的温度计的工作原理是     。小科发现,玻璃瓶中的清水在细玻璃管中上升的现象不易观察,请帮他改进。     。
(2)小思认为,标记温度还可以用以下方法:当水温达到并维持在3 时,观察细玻璃管中水柱的位置,用记号笔标上刻度30℃(A点);继续加热,当水温达到并维持在 时,观察细玻璃管中水柱的位置,标上刻度50℃(B点);在A-B两个标记之间均匀分格,并标上相应的刻度,同理沿A 点向下、沿B点向上标上相应的刻度。
你认为谁的方法更合理,理由是   。
(3)【项目评价】
根据评价量规,温度计的“指标一”被评为“优秀”, “指标二”被评为“合格”。为使该温度计的“指标二”达到“优秀”水平,请你对该温度计提出一点合理改进建议:     。
3.(2026七上·嘉兴期末)学习温度计的知识后,同学们尝试自制温度计。如图所示为小明设计的一个温度计。瓶中装的是空气,玻璃管中间有一段液柱(液柱长度忽略不计)。
(1)该温度计的工作原理是   ;
(2)该温度计放到冰水混合物中,液柱在 A 处,将其放在12℃的水中,液柱向   处移动。 (选填“B”或“C”)
(3)使用中发现玻璃管中液柱移动不明显。对此请你提出一条改进建议   。
4.(2026七上·南湖期末)某校物理小组开展“重现科学经典,自制温度计”的项目化学习。小组同学查阅资料了解了温度计的发明历程。
(1)图甲是伽利略发明的温度计。当环境温度升高时,玻璃管中的液面会   (选填“上升”或“下降”)。该温度计是利用   的原理制成的。
(2)图丙的温度计与图乙的温度计相比有什么优势    (写出2点即可)
(3)同学们做的简易温度计由于添加水量的不同,出现如图A、B、C三种类型,将三支自制温度计全部放入同一杯待测液体中,起始玻璃管中的液柱高度均相同,一段时间后,观察液柱上升高度分别为hA、hB、hC,已知空气热胀冷缩比水更明显,请判断三者液柱高度变化的关系:    。
5.(2026七上·诸暨期末)一般情况下固体、液体、气体都会热胀冷缩。利用这个原理人们发明了各种类型的温度计。
(1)图甲是伽利略设计的温度计,相同情况下空气的热胀冷缩效果更明显。由此推测,当玻璃管内水柱下降时,环境温度   (选填“升高”“降低”或“不变”)
(2)如图乙是小组同学制作的简易液体温度计,发现用同种材料制成的温度计,放入相同温度的水中,液面上升的速度和最终液柱高度都不同(液柱高度:A(3)如图丙,在相同的受热条件下,将两个形状、厚度相同但热胀冷缩程度不同的金属片紧贴在一起,并在上方固定一个指针,即可制成简易的固体温度计。当所测物体的温度发生变化时,两金属片的膨胀程度不同,指针发生偏转。请回答下列问题:
①小组同学选用以下材料组合用于制作此简易的固体温度计,效果最好的是   。
A. 铜+铁 B. 铜+铜 C. 镍+锰 D. 铁+锰
铁 镍 铜 锰
12.213.317.521.7小
不同金属热胀冷缩程度
如图丁是小组同学制作的2.0版固体温度计,将金属片制成螺旋状,当温度均匀变化时,双金属螺旋会带动连杆匀速转动。标准大气压下,将其分别置于冰水混合物中和沸水中,待指针稳定后,在圆纸片上分别标出0℃和100℃刻度线。并用量角器量出0℃和100℃两刻度线之间的夹角为80度。
②150℃刻度线应位于 100℃刻度线右侧   度的位置。
6.(2026七上·越城期末)蒸锅中蒸汽的温度高达130℃、无法使用普通液体温度计进行测量。查阅资料得知,可用图甲所示的双金属温度计进行测量。研究其原理后,同学们准备自制简易双金属温度计。
【研究原理】
温度计主要由表盘、指针、连杆、双金属螺旋组成,如图乙所示。其中的双金属螺旋利用两种热胀冷缩差异明显的螺旋状金属制成。当温度发生变化,螺旋状金属会旋转,最终带动指针转动指示温度,温度每变化1℃,转动的角度相同。
【制作过程】
步骤一:选择合适的两种金属制成双金属螺旋,用如图丙的方法将圆纸片、指针、连杆、双金属螺旋和外壳进行组装;
步骤二:在标准大气压下,将温度计的探头置于冰水混合物中,指针稳定后,在圆纸片上画出0℃刻度线,如图丁;
步骤三: ① ,指针稳定后,在圆纸片上画出100℃刻度线,如图丁;
步骤四:用量角器量出0℃和100℃两刻度线间的夹角为80°,对其进行20等分并标注对应的温度;
步骤五:经分析计算、利用量角器,在圆纸片上画出130℃刻度线。
(1)根据下图提供的信息,选用____(填字母)两种材料组合制作双金属螺旋,效果最好;
A.铜+铁 B.铜+铜 C.镍+锰 D.铁+锰
(2)请补全步骤三中①处的操作:   ;
(3)通过分析,130℃刻度线与100℃刻度线之间的夹角是   ;
(4)小组同学经调查发现,市场上所售双金属温度计的最小刻度可达0.1℃。为了提高自制简易双金属温度计的精确度,请写出一种改进办法:   。
7.(2026七上·余杭期末)某兴趣小组利用小药瓶、密封盖、透明吸管、最小刻度为1mm的刻度尺、红墨水等自制“气体温度计”。
设计组装:“气体温度计”的设计图(固定支架未画出)如图乙所示,当外界温度发生变化时,药瓶内空气会热胀冷缩,从而带动吸管中液面的升降,根据液面的高度可以判断温度的高低。
实验序号 温度/℃ 液柱高h/ mm
1 0 120
2 10 100
3 20 80
4 30 60
(1)该小组找到了A、B两款容积大小不同的小药瓶及C、D两种内径大小不同的吸管(如图甲)。为了使自制温度计的精确度更高,应选择其中的   (填字母)进行组合组装。
(2)标定刻度:将组装好的温度计放在0℃环境中一段时间,用记号笔在吸管上标记液面的位置并写上0℃用刻度尺测出液面的高度,记录在表格中。将温度计分别放在10℃、20℃、30℃温度的环境中重复上述实验,得到表中的数据。利用刻度尺在吸管上标出每1mm 对应的温度值。请你判断25℃的刻度应标注在液柱高度为   mm处。
(3)评价:根据评价量表,该温度计精确度的评价等级是   。
等级 优秀 合格 待改进:
精确度 (1mm间隔对应的温度变化) 小于 1℃ 1℃~2℃ 大于2℃
8.(2026七上·永康期末)小华同学自制了一个简易气体温度计,如图甲,在一玻璃瓶的瓶口用单孔橡皮塞塞紧,插入玻璃管,玻璃管中有一小液滴。在不同温度下分别测出小液滴移动的距离l,记录数据如下表所示。
t/℃ 25 27 29 31 33 35
ll cm 5 10 15 20 25 30
(1)图甲所示温度计是根据   的原理制成的;
(2)该简易温度计的最低可测温度为   ;
因为图甲所示温度计测量范围太小,于是小华又重新设计制作了另一个温度计,如图乙。
图乙所示温度计制作的其中一个步骤为标定刻度:A.标注60℃:将自制温度计测温部分置于 60℃热水中,待液柱稳定后,在该位置标注60℃。B.标注0℃: 。C. 量出0℃和 60℃刻度线的距离为3.00cm, 在0℃和60℃刻度线之间60等分, 标定剩余刻度。
(3)请填写标定0℃刻度的具体操作:   ;
(4)为提高温度计的精确度,有同学提出,只需将图乙温度计的玻璃瓶中不装满水,而是留一部分空气(如图丙),也可以提高精确度。请分析该同学如此改进的理由:   。
9.(2026七上·钱塘期末)小塘利用吸管、玻璃瓶、硬纸板和染色的水在常温环境下自制简易温度计 (如图)。为了给此温度计标定刻度,他先后将该温度计放入10℃和40℃的温水中,待液面稳定后,标注水柱位置分别为A和C,然后在 A、C之间再进行合适的均分,并标上相应刻度,同理沿 A 点向下、C点向上标上相应刻度。请回答下列问题:
(1)该温度计的工作原理是液体的   。
(2)使用该温度计测室温,液柱正好移动至B处,用刻度尺测量A、B、C三点位置如图所示,则此时室温为   ℃。
(3)小塘再将此温度计放入冰水混合物 (0℃)中,发现液柱位置远高于他所标注的“0℃”预测点。为探究原因,他查阅资料,了解到:升高或降低相同温度时,空气体积的增加或减少幅度大约为水的10倍。已知他实验操作规范,且装置气密性良好,那么产生上述现象最可能的原因是   。
(4)为了提高该温度计的精准程度,你的建议是   。(写一条即可)
10.(2026七上·慈溪期末)某校进行“制作简易温度计”的项目化学习,下面是他们部分学习的过程,请回答下列问题。
(1)知识储备:
历史上温度计的发明: 1593 年,伽利略发明了第一支温度计,以被水封住的空气作为测温物质(如图甲)。显然,伽利略发明的温度计是根据   热胀冷缩的原理制成的;若伽利略发明的温度计玻璃管中水柱上升,说明温度在   (填“升高”“下降”或“不变”)。
(2)温标(温度的标准)的确定。
对于温标的确定过程认识正确的有____。(填选项)
A.测量是一个把待测量与公认的标准进行比较的过程,所以温标必须具有稳定性
B.西芒托学院的学者选择的温标具有一定缺陷,所以是没有任何价值的
C.施特墨尔将这两点的数值对调,可能是因为更符合人们的习惯
D.温标的确定是一个不断发展和完善的过程
(3)制作过程:有了知识储备,各小组都制作出了简易温度计。
产品评价:如图乙是一个小组制作的温度计,要提高自制温度计的精确度,可以采用什么方法    (写出一条即可)。
11.(2026七上·嵊州期末)我市某中学有一个“温度计探究”综合实践活动小组,开展了有关温度计的专题探究。他们通过查阅资料得知17世纪时,意大利伟大的物理学家伽利略曾设计过一种温度计,其结构为:一根麦秆粗细的玻璃管,一端与鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端竖直插在水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱,根据管内水柱的高度的变化,可测出相应的环境温度。为了探究“伽利略温度计”的工作过程,课题小组的同学按照资料中描述,自制了如图所示的测温装置,图中 A为一个小塑料瓶,B为饮料吸管,通过一个软木塞与A连通,管的下端竖直插在一个大水槽中,使吸管内外的水面有一高度差h。经过讨论,课题组精心设计了一份实验方案,并认真地进行实验探究:
(1)在不同温度下,课题组分别测出了对应的水柱高度h,记录的实验数据如下表所示:
温度(℃) 17 19 21 23 25 27
高度 h(cm) 30.0 24.9 19.7 14.6 9.4 4.2
相邻高度的高度差△h(cm)   5.1 5.2 5.1 M 5.2
根据表中数据,计算出空格M内的相邻高度的高度差数值为   m。
(2)通过表中数据分析,回答下列问题。
①柱高度h随温度的升高而    (填升高、降低或不变)。
②若对应的水柱高为40.3厘米,则此时所对应的温度是   。
12.(2026七上·余姚期末) 科学课上同学们利用下列器材开展“自制温度计”的项目化学习活动,活动包括设计、制作、评价、改进四个环节。
器材:带塞子的玻璃瓶、足够长的细管、硬纸板、双面胶、红墨水、记号笔等。
(1) 【设计】同学们设计了如图甲所示的简易温度计,其原理是   。
(2) 【制作】设计了温度计后,接下来开始标刻度。
①标注 100℃刻度:如图乙所示,将自制温度计置于沸水中,待液体稳定后在细管上标出刻度。
②标注0℃刻度:   (填写标定刻度具体操作)。
③量出0℃和100℃的距离是50cm, 在0℃和100℃之间进行100等分, 标定剩余刻度。
(3)【评价】用自制温度计测量30℃的温水,显示细管中液面在距离0℃刻度14.5cm 处。根据以下评价表,请评价此温度计属于哪一档次并简要说明原因:   。
  优秀 良好 合格 待合格
温度计的准确性 误差在±0.3℃以内 误差在±0.8℃以内 误差在±1.2℃以内 误差大于1.2℃
(4) 【改进】为提高简易温度计的精确度,小余提出了下列方案:①用更长的玻璃管;②用更细的玻璃管;③用更大的玻璃瓶。请选择可行的方案:   (填序号)。
13.(2025七上·柯桥月考)小科所在的科学小组开展了“自制液体温度计”的项目化学习。
【项目任务】自制液体温度计,并用于温度测量。
【项目准备】基础材料:塑料瓶、吸管、水、橡皮泥、刻度尺、记号笔。
【项目制作】小组同学使用水进行温度计的制作。将组装好的自制温度计与标准温度计一起放入水中,根据温度变化,标记好刻度。
【小组研讨】小科认为,用红墨水来制作效果会更好,你是否同意他的观点 并说明理由。答:    。
【组间研讨】甲、乙和丙小组在展示时发现,用同种材料制成的温度计,放入相同温度的水中,液面上升的速度丙最快,甲最慢;最终液柱高度:甲<乙<丙。请观察分析造成这种现象的原因:   。
【项目拓展】小科使用两套甲装置,分别装满红墨水和酒精。一开始吸管中液面相平,同时放入50℃的热水中,稳定后发现酒精最终液面的高度大于红墨水最终的液面。小科认为自制酒精温度计精确度高,你是否认同他的观点 并说明理由。答:    。
14.(2025七上·缙云)学习了温度计的知识后,某学习小组开展“自制温度计”的项目化学习活动。
【史料研究】小组同学通过查阅资料了解部分温度计的发明历程:
【原理分析】如图甲三种温度计均利用了物质   的性质制成的;其中固体温度计为双金属片温度计,其简化结构如图乙所示,由两片形状、厚度相同的金属片①、②和指针焊在一起制成。用双金属片温度计测量气体温度,当气温升高时,金属片①受热后比
②更易膨胀,指针会偏向中央刻度线的   侧(填“A”或 “B”) 。
【项目实施】该小组利用小玻璃瓶、吸管、硬纸板等也制作了一支自制温度计,如图丙所示。小组同学找到了两种粗细不同的吸管(如图丁),为了提高自制温度计的精确度,则最好选择   (填“粗”或“细”)吸管。
【项目评价】该自制温度计 和 的距离为 20 cm ,进行等分后标定温度刻度。用该自制温度计测量 的温水,显示吸管内液面在距离 刻度 8.5 cm 处。请根据以下评价表,评价此自制温度计所属等级并说明理由   。
评价等级 优秀 良好 合格
温度计的准确性 误差在士以内 误差在以内 误差在以内
15.(2025七上·莲都期末)科学课上同学们利用下列器材开展“自制温度计”的项目化学习活动,所用实验器材有带塞子的玻璃瓶、足够长的细管、红墨水、记号笔等。
(1)原理分析:如图甲所示,该温度计是利用液体的   原理制作的。
(2)刻度标定:①标注0 ℃刻度:   (填写具体操作步骤);
②标注50℃刻度:将该温度计玻璃瓶放入50℃温水中,待液柱高度稳定后,标记刻度为50℃;③利用刻度尺对刻度进行细分。分析表中数据可知,30℃刻度应标在液柱高度为   mm处。
实验次序 温度t/℃ 液柱高h/ mm
1 0 45.0
2 50 70.0
3 100 95.0
(3)小组展示:小丽发现用同种材料制成的三支温度计,放入相同温度的水中,液面上升的速度和最终液柱高度都不同(如图乙所示,液柱高度:a16.(2025七上·拱墅期末)如图甲所示为小乐用玻璃药瓶、透明吸管、滴有红墨水的水等自制的三支温度计①②③其中③的玻璃药瓶最大,①②的玻璃药瓶相同;②的透明吸管内径最大,①③的透明吸管内径相同。回答问题:
(1)若①②③最初液面高度相同, 则   (选填“①”“②”或“③”)的测量精度最高。
(2)为了给③标定温度值,小乐将③分别放入40℃和10℃的水中,待液面静止后,标出红色液柱到达的位置并记作A和B,如图乙所示。若小乐要在透明吸管上标出70℃的刻度,则正确的操作是   。
17.(2025七上·浙江期中)以下为某校学生进行“温度计发展史”的项目化学习的部分片段,通过查阅资料整理了温度计发展史。请完成下列问题:
(1)上图的气体温度计,当环境温度降低时,管中水柱液面将   (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
(2)在相同的受热条件下,将两个形状、厚度相同的铜片和铁片焊在一起就可制成上图中的固体温度计。已知铜的膨胀程度比铁大,当温度升高时,指针会偏向侧   (选填“A”或“B”)。
(3)如图甲是小科制作的一个简易液体温度计。使用时发现该温度计管中液柱移动不明显,导致示数不够精确,对此请你提出一条改进建议   。
(4)产品评价:己图与庚图为不同小组上交的两种类型的温度计设计,常温下,空气受热膨胀的能力大于水,请对比分析这两种设计在提高测量精度上的优点:   。
18.(2025七上·缙云期末)某兴趣小组用身边的材料开展了“自制温度计”的活动。
【明确问题】请写出一个设计要求   。
【实施计划】该小组采用如图乙的结构设计。找到了A、B两款小药瓶及C、D两种吸管,如图甲。为了提高自制温度计的精确度,则最好选择其中的   进行组合搭配。所用材料有塑料小药瓶、密封盖、透明吸管、分度值为1mm的刻度尺、染色的煤油等。
实验序号 温度t/℃ 液柱高h/mm
1 0 50.0
2 2 51.0
3 50 75.0
4 100 100.0
如图乙所示,先把小药瓶浸没在不同温度的水中,在表中记录有关数据,利用提供的刻度尺,在0℃~100℃之间进行温度标注。分析表中数据可知,40℃的刻度应标注在液柱高度为   mm处。
【检验作品】根据评价量表,判定该温度计等级,并说明评价理由:   。
“自制温度计”评价量表等级
等级 优秀 合格 待改进
科学性 结构完整,刻度标识均匀 结构完整,刻度标识均匀 结构不完整,刻度标识不均匀
精确度 1℃ 2℃~4℃ 2℃~4℃
【改进完善】使用中发现用该温度计测量出温度所需时间较长,请你提出一条改进意见   。
19.(2025七上·临海期末)某兴趣小组自制了如图甲、图乙两种简易温度计。甲温度计是在锥形瓶中装满混有少量红墨水的冷开水,乙温度计是在瓶内冷开水上方保留一部分空气,分别用带细玻璃管的橡皮塞密封。将锥形瓶浸没在水温可调节的加热水壶中,设置初始温度为40℃,待玻璃管内液面稳定后,用细橡皮筋在细玻璃管液面位置做标记。分别设置不同的温度,记录玻璃管内液面稳定后到标记处的距离。
组别 温度/℃ 40 42 44 46 48 50
甲液面到标记处的距离/mm 0 6 11.8 17.9 24 30
乙液面到标记处的距离/mm 0 14.7 29.5 44.5 60.5 82
(1)甲温度计是利用   的性质制成的。
(2)简易温度计的锥形瓶相当于普通温度计结构中的   。
(3)如果将温度设置在55℃,甲温度计的细玻璃管液面到标记处的距离约为   mm。
(4)分析实验数据,发现升高相同温度时,   (填“空气”或“水”)的膨胀更明显。
(5)根据以下评价量表,请对乙温度计进行评价,并说明理由   。
评价指标 合格 待改进
指标一 液面变化明显, 误差小 液面变化不明显,误差大
指标二 刻度均匀 刻度不均匀
20.(2025七上·椒江期末)温度的测量在不同场合下有特定的使用要求,因此生产生活中发明了各种类型的温度计。
(1)如图甲是斐迪南研制的世界上第一支酒精温度计,其结构是一个螺旋状密封玻璃管,管内装有适量带颜色的酒精。该温度计的原理是   。为了给玻璃管壁标上刻度,他测量了不同气温下螺旋状玻璃管内液柱的长度,如下表所示,当玻璃管内的液柱长度为30厘米时,此时气温为   ℃。
气温(℃) 12 16 20 24 28 32
液柱长度(厘米) 12 14 16 18 20 22
(2)小明设计并制作了简易温度计,分别往瓶内注入等量的酒精和水,然后放入70℃热水中,得到的结果如图乙所示。从测量准确性的角度考虑,你建议小明应选用哪种液体来制作温度计,请说明理由。   。
(3)如图丙是两个形状、厚度相同的铜片和铁片铆在一起制成的双金属片温度计。当气温升高时,指针偏向B侧。在相同的受热条件下,铜的膨胀程度比铁的膨胀程度   (选填“大”或“小”)。
21.(2025七上·吴兴期末)为了研究“伽利略温度计”,某项目化学习小组按资料描述自制一个简易测温装置。A为一塑料瓶,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h,在不同温度下分别测出对应水柱高度h。记录数据如表:
表:管内水柱高度随温度的变化
温度t/℃ 17 19 21 23 25 27
水柱高度 h/厘米 30.2 25.0   14.6 9.4 4.2
(1)利用表格中管内水柱高度随温度的变化数据可知“伽利略温度计“的工作原理:   。
(2)根据上述书籍,找出水柱高度h与环境温度t之间的变化规律,将上表补充完整   。
(3)通过实验,小组同学发现用“伽利略温度计”来测温度,还存在一些不足之处,你认为它的不足之处有    。 (举一例即可)
22.(2025七上·滨江期末)学习温度计的相关知识后,同学们用身边的材料开展了“自制温度计”的活动。
【方案一】
(1)如图甲所示,利用吸管、密封盖、小药瓶制得温度计后,先把小药瓶浸没在不同温度的某一液体中,在表中记录有关数据,再利用刻度尺,在之间进行温度标注。分析表中数据可知,时的温度刻度应标在液柱高度为   。
实验序号 温度 液柱高
1 0 50.0
2 2 51.0
3 50 75.0
4 100 100.0
(2)制作完成后一些同学进行小范围的讨论:要提高图甲中温度计的精确度,可以采用什么方法?   。(写出一条即可)
【方案二】
(3)如图乙所示,小组同学将长度相等的铜铁双金属片放在酒精灯上均匀加热,双金属片会发生弯曲。根据此现象,他们设计了双金属片温度计,如图丙所示。请判断A是金属铜还是铁,理由是   。
23.(2025七上·乐清期末)在项目化学习中,某兴趣小组用生活中的材料开展了“自制温度计”的活动。
【项目设计】所用材料有小药瓶、密封盖、透明吸管、分度值为1mm的刻度尺、红墨水等。
实验序号 温度/℃ 液柱高 h/ mm
1 0 120
2 5 110
3 15 90
4 30 60
该小组找到了A、B两款小药瓶及C、D两种吸管,如图甲。为了提高自制温度计的精确度,则可选择其中的   进行组合搭配。 (填字母)
【项目制作】如图乙所示,先把自制温度计放在不同温度的环境中。在表中记录有关数据,再根据液柱高度和温度的关系,利用提供的刻度尺,在0℃~30℃之间进行温度标注。分析表中数据可知,25℃的刻度应标注在液柱高度为   mm处。
【项目评价】根据评价量表,请你对该温度计进行等级评价,并说明评价理由:   。
“自制温度计”评价量表
等级 优秀 合格 待改进
科学性 结构完整,刻度标识均匀 结构完整,刻度标识不均匀 结构不完整,刻度标识不均匀
精确度(1mm的温度) 0.5℃ 1℃ 2℃
24.(2025七上·黄岩期末)以下为某校学生进行“温度计发展史”的项目化学习的部分片段,通过查阅资料整理了温度计发展史。请完成下列问题:
(1)上述三种温度计都是利用了物质的   制成的。如上图的气体温度计,当环境温度降低时,管中水柱液面将   (选填“上升”、 “下降”或“不变”)。
(2)在相同的受热条件下,将两个形状、厚度相同的铜片和铁片焊在一起就可制成上图中的固体温度计。已知铜的膨胀程度比铁大,当温度升高时,指针会偏向   侧(选填“A”或“B”)。
(3)如图甲是小黄制作的一个简易液体温度计。使用时发现该温度计管中液柱移动不明显,导致示数不够精确,对此请你提出一条改进建议   。
25.(2024七上·浙江期末)学习了温度的有关知识后,小明在课外搜集了有关温度计的一些材料并自制了温度计:
(1)1593年,意大利科学家伽利略首先设计了一种利用气体热胀冷缩原理的气体温度计(图甲),当环境温度下降时,玻璃管中液柱会   ;
(2)1654年,斐迪南经过对各种液体的试验之后,研制出了世界上第一支酒精温度计(图乙)。其是一个螺旋状密封玻璃管,管内装着适量带颜色酒精。为了给玻璃管壁标上刻度,他测量了不同温度时螺旋状玻璃管内液柱的长度(如表)。已知酒精温度计测量的最大温度为78℃,则螺旋状玻璃管长度至少为   厘米;
气温(℃) 12 16 20 24 28 32
液柱长度(cm) 12 14 16 18 20 22
(3)了解温度计的发明史后,小明自制完成了简易温度计,分别往瓶内注入等量的酒精和水,然后放入70℃热水中,液面变化情况如图丙所示。你建议小明应选用哪种液体来制作温度计?   (选填“酒精”或“水”);
(4)小明正确选择液体后,使用中发现该温度计管中液柱移动仍不明显,导致示数不够精确。对此请你提出一条改进建议,使其显示示数更加精确   。
26.(2024七上·嘉兴期末)在项目化学习中,某兴趣小组的同学们用身边的材料开展了“自制温度计”的活动。
【项目设计】所用材料有小药瓶、密封盖、透明吸管、分度值为1 mm的刻度尺、染色的酒精等。
实验次序 温度t/℃ 液柱高h/mm
1 0 50.0
2 2 51.0
3 50 75.0
4 100 100.0
(1)该小组的同学们找到了A、B两款小药瓶及C、D两种吸管,如图甲所示。为了提高自制温度计的精度,则最好选择其中的   (填字母)进行组合搭配。
(2)【项目制作】
如图乙所示,先把小药瓶浸没在不同温度的水中,在表中记录有关数据,再根据液柱高度变化量和温度变化量的关系,利用提供的刻度尺,在0 ℃~100 ℃之间进行温度标注。分析表中数据可知,40℃时的刻度应标注在液柱高度为   mm处。
(3)【项目评价】
根据下面的评价量表,请你对该温度计进行等级评价,并说明评价理由。   。
等级指标 优秀 合格 待改进
科学性 结构完整,刻度标识均匀 结构完整,刻度标识均匀 结构不完整,刻度标识不均匀
准确性 分度值达到1℃ 分度值在2℃~4℃ 分度值在2℃~4℃
答案解析部分
1.【答案】(1)热胀冷缩
(2)冰水混合物
(3)大于;25
【知识点】温度及温度的测量;常见实验操作;实验探究的其他思想方法
【解析】【分析】(1)温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的;
(2)冰水混合物温度为零摄氏度;
(3)控制变量法指的是在实验过程中除这个变量外,其余无关变量相同且适宜;
【解答】(1)图甲温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的;
(2)标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,这是温度计校准的基准点之一;
(3)① 根据表格数据,液柱高度与温度呈线性关系。对于相同温度(如20℃),S1的液柱高度为9 cm,S2为12 cm。由于液体的膨胀体积相同,液柱高度与横截面积成反比,因此S1的横截面积小于S2;
② 选用S2的细管时,液柱高度与温度的关系如下:
0℃对应6 cm,20℃对应12 cm,40℃对应18 cm。 液柱高度每升高1 cm,温度升高: 3.33℃/cm;当液柱高度为13.5 cm时,温度升高:25℃。
故答案为:(1)热胀冷缩;
(2)冰水混合物;
(3)大于;25。
2.【答案】(1)液体热胀冷缩;把清水改成染色的水
(2)小思,均匀分格可以简化刻度标定过程,减少实验误差,提高温度计的准确性。
(3)将细玻璃管换成更细的
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)①根据液体温度计工作原理解答;
② 在清水中加入几滴红墨水或其他颜色明显的染料,使液柱变化更易观察。
(2)可从标注数据的准确性,以及操作的简易程度等角度分析解答;
(3)根据V=Sh可知,当变化相同的温度时,液体的体积变化量相同,液柱越细则液柱的高度变化越明显。
【解答】(1)①根据液体温度计工作原理可知, 小科组设计的温度计的工作原理是:液体热胀冷缩。
②清水是无色透明的,玻璃管也是无色透明的,则玻璃瓶中的清水在细玻璃管中上升的现象不易观察的改进措施为:把清水改成染色的水。
(2)我认为小思的方法更合理,因为均匀分格可以简化刻度标定过程,减少实验误差,提高温度计的准确性。
(3)根据表格数据可知,“优秀”和“合格”的不同主要是温度计的分度值大小不同。根据V=Sh可知,当变化相同的温度时,液体的体积变化量相同,液柱越细则液柱的高度变化越明显,那么分度值越小,那么改进措施为:将细玻璃管换成更细的。
3.【答案】(1)气体的热胀冷缩
(2)C
(3)换用更细的玻璃管(增大液柱移动的灵敏度);增大瓶中气体的体积(增强热胀冷缩效果);换用膨胀系数更大的气体等。
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)温度计的原理:测温物体的热胀冷缩。
(2)根据温度升高气体会受热膨胀进行分析判断。
(3)移动不明显,可能是因为膨胀程度不大,可换用膨胀系数更大的气体进行实验或换用更细的玻璃管(增大液柱移动的灵敏度);增大瓶中气体的体积(增强热胀冷缩效果)等。
【解答】(1)该温度计的工作原理是气体的热胀冷缩。当温度升高时,瓶中的空气受热膨胀,推动液柱向外移动;温度降低时,空气收缩,液柱向内移动。
(2)放在温度更高的12℃的水中,空气受热膨胀,体积变大,将液柱向外推,即向C处移动。
(3)玻璃管中液柱移动不明显,可以通过以下措施进行改进:换用更细的玻璃管(增大液柱移动的灵敏度);增大瓶中气体的体积(增强热胀冷缩效果);换用膨胀系数更大的气体等(合理即可)。
4.【答案】(1)下降;气体热胀冷缩
(2)测量更精确、 结构更简单
(3)hC > hA > hB
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)当外界温度升高时,玻璃泡内气体体积膨胀,据此确定液柱高度变化,进而确定该温度计的工作原理;
(2)可从测量精确度、结构的简易程度等方法分析;
(3)相同温度变化下空气膨胀更显著,液柱上升更高,据此分析判断。
【解答】(1)根据图片可知, 当环境温度升高时,玻璃泡内的气体膨胀,推动玻璃管中的液面下降;反之,温度降低时气体收缩,液面上升。 则该温度计是利用气体热胀冷缩的原理制成的。
(2) 图丙(现代液体温度计)相比图乙(伽利略气体温度计)的优势包括:
① 测量更精确:液体(如水银或酒精)的膨胀系数比气体更稳定,受外界气压影响较小。
②刻度标准化:固定了冰点和沸点作为基准,刻度均匀,便于读数。
③结构更简单:无需复杂的玻璃泡和细管组合,操作更方便。
(3) 根据图片可知,温度升高时,瓶内空气受热膨胀,推动液柱上升。水量越少,瓶内空气体积越大,相同温度变化下空气膨胀更显著,液柱上升更高。
图中空气体积依次减小的顺序为:C>A>B;
则三者液柱高度变化的关系:hC > hA > hB。
5.【答案】(1)升高
(2)瓶内有空气,空气也会热胀冷缩,且气体热胀冷缩比液体明显
(3)D;40
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)伽利略温度计利用空气的热胀冷缩原理,根据液柱高度变化推测装置内气体膨胀还是缩小了,结合气体的热胀冷缩确定此时的温度变化;
(2)根据空气体积膨胀大于液体体积膨胀分析;
(3)①根据“两金属片的热膨胀程度差异越大,指针偏转越明显”分析;
② 当温度均匀变化时,双金属螺旋会带动连杆匀速转动。首先根据 0℃和100℃两刻度线之间的夹角为80度推算角度和温度之间的数量关系,再据此推算150℃时的偏转角度即可。
【解答】(1) 伽利略温度计利用空气的热胀冷缩原理。当环境温度升高时,玻璃泡内的空气受热膨胀,将水柱向下压,导致水柱下降;反之,温度降低时,空气收缩,水柱上升。因此,水柱下降说明环境温度升高。
(2)相同温度下,空气的体积膨胀系数明显大于液体的膨胀系数,即空气越多,体积膨胀越多,吸管内液柱高度变化越大,那么液面上升的速度和最终液柱高度都不同(液柱高度:A(3)① 双金属温度计的原理是两金属片的热膨胀程度差异越大,指针偏转越明显。 根据表格数据可知,铁和锰的膨胀系数相差最大, 故最佳组合为铁+锰。
故选D。
② 根据题意可知,温度计在0℃~100℃范围内对应80度角,即每1℃对应角度为:;
150℃比100℃高50℃,因此刻度线应再偏转 :0.8°×50=40°;。
则此时指针总偏转角度为:80°+40°=120°,
即150℃刻度线位于100℃刻度线右侧120度。
6.【答案】(1)D
(2)标准大气压下,将自制温度计的探头置于沸水中
(3)24°
(4)使用热膨胀系数差异更大的金属材料、增大指针长度
【知识点】温度及温度的测量;实验方案设计与评价
【解析】【分析】(1)两种金属的热膨胀程度相差越大,则指针偏转越明显;
(2)在标准气压下,水的沸点为100℃;
(3)首先根据“0℃和100℃两刻度线间的夹角为80°”计算每1℃对应的角度,再与温度的变化量相乘即可;
(4)指针偏转的角度与指针的半径和金属的膨胀差异大小有关。
【解答】(1) 双金属温度计的原理是利用两种金属热胀冷缩的差异明显,从而在温度变化时产生明显的旋转。根据图片可知,铁的膨胀程度最小,而锰的膨胀程度最大,则应该选择铁+锰组合。
故选D。
(2) 步骤二是在标准大气压下将温度计置于冰水混合物中(0℃)标定0℃刻度线,因此步骤三应标定另一个已知温度点100℃,则步骤为:标准大气压下,将自制温度计的探头置于沸水中。
(3) 已知0℃和100℃两刻度线间的夹角为80°,且温度每变化1℃,转动的角度相同。
因此每1℃对应的角度为:;
从100℃到130℃的温度变化为30℃,因此对应的角度为: 0.8°/℃×30℃=24°。
(4) 精确度与刻度划分的精细程度有关,因此可以通过以下方法改进:
①增加圆纸片的半径(指针更长),使相同角度变化对应的刻度线间距更大。
②使用热膨胀系数差异更大的金属组合,使温度变化时指针转动角度更大。
7.【答案】(1)BC
(2)70
(3)优秀
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)气体温度计利用气体的热胀冷缩原理工作。温度计的精确度由液柱变化的明显程度决定:药瓶容积越大,温度变化时气体体积变化量越大;吸管内径越细,相同体积变化下液柱上升 / 下降的高度变化越显著,液柱变化越明显,温度计的分度值越小,精确度越高。
(2)根据实验数据,温度与液柱高度呈线性(一次函数)变化关系,可通过计算温度每升高 1℃对应的液柱下降高度,建立温度和液柱高度的对应公式,进而计算指定温度对应的液柱高度。
(3)精确度等级根据1mm 液柱高度对应的温度变化值划分:小于 1℃为优秀,1~2℃为合格,大于 2℃为待进,通过计算单位长度对应的温度变化量,对照等级标准即可判定。
【解答】(1)要提高自制气体温度计的精确度,需要选择容积更大的药瓶,让气体热胀冷缩的体积变化更明显;同时选择内径更细的吸管,让相同体积变化带来的液柱高度变化更大,观测更灵敏。图甲中 B 药瓶容积大于 A,C 吸管内径细于 D,因此选择BC组合组装,精确度最高。
(2)第一步:分析数据,温度每升高 10℃,液柱高度下降 20mm,即温度每升高 1℃,液柱下降20÷10=2 mm。
第二步:25℃比 20℃高 5℃,液柱会在 20℃对应 80mm 的基础上再下降5×2=10 mm。
第三步:计算得液柱高度80 10=70 mm,因此 25℃的刻度应标注在液柱高度70mm处。
(3)由数据可知,温度每变化 1℃,液柱高度变化 2mm,即1mm 液柱对应 0.5℃的温度变化。对照评价量表,0.5℃小于 1℃,因此该温度计精确度的评价等级是优秀。
8.【答案】(1)热胀冷缩
(2)23℃
(3)将自制温度计测温部分置于冰水混合物中,待液柱稳定后,在该位置标注 0℃
(4)玻璃瓶中有部分空气,空气受热膨胀的能力大于水,同等的温度变化下,玻璃瓶内的总体积变化大于乙温度计,吸管中的液面高度差更加明显,利于提高测量的精度
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)根据图片分析该温度计的工作原理;
(2)根据表格数据计算液柱移动的距离与温度变化的数量关系,据此推测该温度计测量的最低温度;
(3)在标准气压下,冰水混合物的温度为0℃,据此分析解答;
(4)根据空气受热膨胀的能力大于水分析解答。
【解答】(1) 图甲所示的温度计是通过玻璃瓶内气体受热膨胀或遇冷收缩,推动玻璃管中的小液滴移动来测量温度的,因此其原理是气体的热胀冷缩。
(2) 根据表格数据可知,温度每升高2℃时液柱移动距离5cm。当温度为25℃时,小液滴移动的距离为5 cm,则此时液柱向左移动的最多距离为5cm,因此最低温度为:。
(3)在标准气压下,冰水混合物的温度为0℃,则0℃的标注方法为:将自制温度计测温部分置于冰水混合物中,待液柱稳定后,在该位置标注 0℃。
(4) 若玻璃瓶完全装满水,气体的体积较小,温度变化时气体膨胀或收缩的幅度有限,液柱移动不明显。而留一部分空气后,气体的体积变化更显著,能更灵敏地反映温度变化,从而提高精确度。
9.【答案】(1)热胀冷缩
(2)18
(3)实验时瓶内没有灌满水
(4)换用热胀冷缩更明显的液体进行实验、改用容积更大的瓶子;换用更细的玻璃管(合理即可)
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)温度计利用的是测温物体的热胀冷缩。
(2)根据AC之间的温度变化量以及格数进行分析,得出每格表示的温度变化量,再计算室温。
(3)根据题中空气和水温度变化量一定时,体积变化量不同进行分析。
(4)提高精确度,即增大刻度之间的距离,可以换用热胀冷缩更明显的液体进行实验。
【解答】(1)该温度计利用吸管中的液柱高度变化来反映温度变化,其原理是液体的热胀冷缩性质。 温度升高,水受热膨胀,体积变大,液柱高度变高,示数变大。
(2)AC之间的温度差为40℃-10℃=30℃。由图可知,AC之间被分成15格,每格表示,A与B之间间隔4格,可知温度差为,则此时的室温为18℃。
(3)升高或降低相同温度时,空气体积的增加或减少幅度大约为水的10倍,在零摄氏度时,液柱位置不准确,可能是因为实验前没有在装置内灌满水,残留的空气导致了误差。
(4)提高该温度计的精准程度,即在温度变化量一定时,液柱高度变化量更大,刻度之间的距离更大 ,可以换用热胀冷缩更明显的液体进行实验、改用容积更大的瓶子;换用更细的玻璃管(合理即可)。
10.【答案】(1)气体;下降
(2)A;C;D
(3)换成热胀冷缩更明显的液体(合理即给分)
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)伽利略温度计的测温物质是被水封住的空气,它是根据气体的热胀冷缩原理制成的。当外界温度变化时,空气的体积会发生变化,从而导致玻璃管中的水柱高度变化。
(2)温标是测量温度的标准,其确定是一个不断发展和完善的过程。早期的温标虽然存在缺陷,但为后续的改进奠定了基础,具有历史价值;测量的本质是与公认标准比较,因此温标必须具有稳定性;施特墨尔将摄尔修斯的温标数值对调,是为了更符合人们 “数值越大温度越高” 的认知习惯。
(3)温度计的精确度与测温物质的热胀冷缩程度、玻璃管的粗细等因素有关。使用热胀冷缩更明显的液体,或换用更细的玻璃管,都能使液柱的变化更显著,从而提高读数的精确度。
【解答】(1)伽利略温度计是根据气体热胀冷缩的原理制成的。当玻璃管中水柱上升时,说明瓶内空气体积收缩,这是因为外界温度下降,导致空气遇冷收缩,将水柱向上推。
(2)A、测量是与公认标准比较的过程,温标作为标准必须稳定,该说法正确。
B、西芒托学院的温标虽有缺陷,但为后续研究提供了基础,并非没有任何价值,该说法错误。
C、施特墨尔对调数值,使水的冰点为 0℃、沸点为 100℃,更符合人们的认知习惯,该说法正确。
D、温标从早期的不完善到现代摄氏温标,是一个不断发展和完善的过程,该说法正确。
因此,认识正确的有 ACD。
(3)要提高自制温度计的精确度,可以采用的方法有:换用热胀冷缩更明显的液体(或 “换用更细的玻璃管”、“增大玻璃瓶的容积” 等)。
故答案为:(1) 气体;下降;
(2) ACD;
(3) 换用更细的玻璃管(或换成热胀冷缩更明显的液体,或增大玻璃瓶的容积,合理即可)。
11.【答案】(1)0.052
(2)降低;13℃
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)根据表中数据计算相邻高度的高度差。
(2)结合表中数据进行分析,可知温度每升高2℃,柱高度变化5.1或5.2cm,据此分析柱高度为40.3厘米时对应的温度。
【解答】(1)相邻高度的高度差数值M = 14.6 - 9.4 = 5.2 cm=0.052m。
(2)由表中数据可知,温度升高,柱高度逐渐降低。
水柱高度为40.3cm,比17℃的30.0cm高10.3cm,由表中数据可知,温度每升高2℃,柱高度降低5.1cm左右,可知此时的温度比17℃低4℃,即此时的温度为13℃。
12.【答案】(1)液体的热胀冷缩
(2)将自制温度计置于冰水混合物中,待液体稳定后在细管上标出刻度
(3)合格。14.5cm对应的温度示数为29.0℃, 误差在±1.2℃ 以内
(4)②③
【知识点】温度及温度的测量;观察结果的记录与分析
【解析】【分析】 最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。温度计有热胀冷缩的作用所以这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差较大。
【解答】(1) 【设计】同学们设计了如图甲所示的简易温度计,其原理是液体的热胀冷缩;
(2) ②标注0℃刻度: 将自制温度计置于冰水混合物中,待液体稳定后在细管上标出刻度;
(3) 根据以下评价表,请评价此温度计属于哪一档次并简要说明原因: 合格。14.5cm对应的温度示数为29.0℃, 误差在±1.2℃ 以内 ;
(4) 【改进】为提高简易温度计的精确度,小余提出了下列方案:①用更长的玻璃管;②用更细的玻璃管;③用更大的玻璃瓶。请选择可行的方案: ②③ ;这样可以热胀冷缩的液体更多;升高的高度也越高,可以将刻度划分的更加细;
故答案为:(1) 液体的热胀冷缩 (2) 将自制温度计置于冰水混合物中,待液体稳定后在细管上标出刻度 (3) 合格。14.5cm对应的温度示数为29.0℃, 误差在±1.2℃ 以内 (4) ②③
13.【答案】同意,红墨水能使现象更明显;空气的受热膨胀比水明显,丙中空气多,故液柱上升最高(合理均可);同意,升高相同的温度,吸管中升高的液柱更高(合理均可)
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】温度变化量相同时,液柱高度变化量越大,说明该温度计的精确度越高。
【解答】使用红墨水可以使实验现象更明显,所以同意他的观点。
丙中空气的体积最大,空气的受热膨胀比水明显,所以液柱上升最高。
同意他的观点,升高相同的温度,使用酒精液面高度变化更大,使用酒精制作温度计时刻度之间的距离更远,读数更精确。
14.【答案】热胀冷缩;B;细;合格
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】 【原理分析】 温度计的原理为测温物体的热胀冷缩。
【项目实施】 根据总体积一定,越细的玻璃管,液柱上升高度越大进行分析。
【项目评价】 根据自制温度计 和 的距离为 20 cm,和实际高度变化量为8.5cm计算温度计示数,再结合表中数据进行分析。
【解答】 【原理分析】 不管是气体温度计、液体温度计还是双金属片固体温度计,都是依靠温度变化时物质的热胀冷缩性质来工作的。
已知气温升高时,金属片①比②更易膨胀,长度增加更多:双金属片是焊在一起的,膨胀程度更大的一侧会向膨胀程度更小的一侧弯曲,观察图乙,①在左侧右侧、②在右侧,因此①膨胀更多后,双金 【项目实施】 属片会向右侧弯曲,指针会偏向中央刻度线的B侧。
自制温度计是利用液体热胀冷缩工作:当温度变化时,液体体积的变化量是固定的,吸管越细(横截面积越小),液面高度变化就越大,刻度间距更大,更容易分辨,精确度更高。
自制温度计 和 的距离为 20 cm ,则8.5cm处对应的温度为,实际温度为40℃,误差为42.5℃-40℃=2.5℃,由表中评价标准可知,等级为合格。
15.【答案】(1)热胀冷缩
(2)将该温度计玻璃瓶放入冰水混合物中,待液柱高度稳定后,标记刻度为0℃;60.0
(3)空气的受热膨胀比水明显,c中空气多,故液柱上升最高
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)温度计的原理是物体的热胀冷缩。
(2)根据表中数据进行分析,得出温度每升高1℃对应的液柱高度变化量,再由实际温度变化量判断液柱高度。
(3)液体和气体均有热胀冷缩的性质,c中空气多,热胀冷缩更明显,说明空气热胀冷缩的程度大于水。
【解答】(1)该温度计是利用液体的热胀冷缩原理制作的,液体温度升高,体积膨胀,细管内液柱上升。
(2)冰水混合物的温度为零摄氏度,所以标注0℃时,可以温度计放入冰水混合物中,待液柱高度稳定后,标记刻度为0℃。
由表中数据可知,温度由0℃升高至50℃,温度变化量为50℃,液柱高度由45.0mm上升到70.0mm,液柱高度变化量为70.0mm-45.0mm=25.0cm,即温度每升高1℃,液柱高度变化0.50mm。当气温低为30℃时,液柱高度比0℃高,可知此时液柱高度为45mm+15mm=60.0mm。
(3)由图可知,由a到c瓶内空气体积逐渐变大,液柱高度逐渐变大,可知空气的受热膨胀比水明显,c中空气多,故液柱上升最高。
16.【答案】(1)③
(2)用刻度尺测量出AB之间的长度l,然后在透明吸管上以A为起点,向上测量出与相同的长度l,并标记为C,则C为透明吸管上70℃的刻度
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)自制温度计测量精度的影响因素,需根据玻璃药瓶大小和吸管内径情况判断测量精度。
(2)本题要求根据已有的 40℃和 10℃的刻度标记,确定 70℃刻度的操作方法,需利用温度差和刻度间距离的关系。
【解答】(1)对于自制温度计,在温度变化相同时,玻璃药瓶容积越大,液体膨胀或收缩的体积越大;吸管内径越细,相同体积变化时,液面上升或下降的高度越大,测量精度就越高。③的玻璃药瓶最大,①③的透明吸管内径相同,且②的透明吸管内径比①大,所以③的测量精度最高。
(2)从 10℃到 40℃,温度升高了30℃,对应的液柱高度差为 AB 之间的长度 l 。从 40℃到 70℃,温度升高了30℃,温度变化量相同,在吸管上液柱升高的高度也应相同。所以用刻度尺测量出 AB 之间的长度 l,然后在透明吸管上以 A 为起点,向上测量出与 l 相同的长度并标记为 C,则 C 为透明吸管上 70℃的刻度。
17.【答案】(1)上升
(2)B
(3)增大瓶子容积或换用更细的玻璃管
(4)己温度计玻璃瓶中有部分空气,空气受热膨胀的能力大于水,同等的温度变化下,玻璃瓶内的总体积变化大于庚温度计,吸管中的液面高度差更加明显,利于提高测量的精度。庚温度计,因为温度计的吸管更细,同等膨胀体积下,吸管中的液面高度差更加明显,也利于提高测量精度
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)气体热胀冷缩的知识点:气体具有热胀冷缩的性质,当环境温度降低时,气体温度计内的空气体积收缩,压强减小,在外界大气压的作用下,管中水柱液面将上升;温度升高时,空气体积膨胀,水柱液面下降。
(2)固体热胀冷缩差异的知识点:不同固体的热膨胀程度不同,铜的膨胀程度比铁大。当温度升高时,铜片膨胀的长度比铁片长,导致由铜片和铁片焊在一起的固体温度计的指针会偏向膨胀程度小的一侧,即 B 侧;温度降低时,指针偏向另一侧。
(3)温度计精度改进的知识点:温度计的精度与液柱的移动幅度有关,增大瓶子容积可以使液体体积变化更明显,换用更细的玻璃管可以使相同体积变化下液柱的高度变化更显著,从而提高测量精度。
(4)不同温度计精度分析的知识点:空气受热膨胀的能力大于水,在同等温度变化下,己温度计中玻璃瓶内的空气体积变化大于庚温度计中的水的体积变化,使得己温度计吸管中的液面高度差更明显;同时,庚温度计的吸管更细,同等膨胀体积下,液面高度差也会更加明显,二者都利于提高测量精度。
【解答】(1)气体温度计利用气体热胀冷缩的性质工作,当环境温度降低时,内部空气体积收缩,压强减小,外界大气压将水柱压升,故管中水柱液面将上升。
(2)由于铜的膨胀程度比铁大,温度升高时,铜片膨胀长度大于铁片,所以固体温度计的指针会偏向B侧。
(3)为提高简易液体温度计的精度,可采取增大瓶子容积或换用更细的玻璃管的改进建议,这样能使液柱移动更明显,示数更精确。
(4)己温度计玻璃瓶中有部分空气,空气受热膨胀的能力大于水,同等的温度变化下,玻璃瓶内的总体积变化大于庚温度计,吸管中的液面高度差更加明显,利于提高测量的精度。庚温度计,因为温度计的吸管更细,同等膨胀体积下,吸管中的液面高度差更加明显,也利于提高测量精度。
18.【答案】制作一个结构完整、刻度标识均匀的自制温度计;A和D;70;该温度计合格,理由见解析;选择比热容更小的液体作为测温物质
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)温度计的设计要求:温度计需能准确反映温度变化,设计要求可包括能测量一定范围的温度、刻度标识清晰等。
(2)自制温度计精确度的影响因素:为提高精确度,应选择容积小的药瓶(B)和细的吸管(D),这样温度变化时液柱高度变化更明显。
(3)温度与液柱高度的关系:通过分析表格数据,找出温度与液柱高度的线性关系,进而计算出 40℃时的液柱高度。
【解答】明确问题:
根据题意可知需要制作一个结构完整、刻度标识均匀的自制温度计。
实施计划:
温度计的玻璃泡容积越大,在温度变化相同时,其内部液体体积变化较大;温度计的毛细管越细,在液体体积变化相同时,液面变化较大,有利于温度计做的较精密,故为了提高自制温度计的精确度,则最好选择其中的A和D进行组合搭配。
该自制温度计每毫米代表的温度值为2℃,40℃比0℃高出40℃,则40℃对应刻度比0℃对应刻度高出的长度值为20mm,40℃时的刻度应标注在液柱高度为20mm+50mm=70mm的位置。
检验作品:
由上述内容可知该自制温度计结构完整,刻度标识均匀,精确度为2℃,根据评价量表,评定为合格。
改进完善:
选择比热容更小的液体作为测温物质,在不影响温度计测量范围和其他性能的前提下,比热容小的液体吸收或放出相同的热量时,温度变化更快,能让温度计更快地达到热平衡,从而缩短测量时间。
19.【答案】(1)液体热胀冷缩
(2)玻璃泡
(3)45
(4)空气
(5)合格,液面变化明显(或“待改进,刻度不均匀”)
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】1、温度计的工作原理
液体温度计:甲温度计利用液体热胀冷缩的性质制成。当温度升高时,液体体积膨胀,在细玻璃管中液面上升;温度降低时,液体体积收缩,液面下降,通过液面位置变化反映温度变化。
气体温度计:乙温度计基于瓶内空气的热胀冷缩工作。空气受热膨胀,推动液面在细玻璃管中移动,温度变化时液面位置改变,以此显示温度变化。
4、物质热膨胀性质比较
对比甲(水)和乙(空气)温度计在相同温度变化下液面位置的变化情况,得出空气的膨胀比水更明显的结论,体现了不同物质热膨胀性质的差异。
【解答】(1)甲温度计中装满了混有少量红墨水的冷开水,当温度变化时,水的体积会发生变化,从而使玻璃管内液面的位置改变。所以甲温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。
(2)普通温度计的玻璃泡是用来容纳测温液体,并且感受温度变化的部分。在简易温度计中,锥形瓶用于容纳水或空气,并且能感受外界温度的变化,所以简易温度计的锥形瓶相当于普通温度计结构中的玻璃泡。
(3)从表格中数据分析,每升高2℃,距离增加6mm,
(4)对比甲、乙温度计的数据,当温度从40℃升高55℃到时,甲液面到标记处的距离变化了6mm,乙液面到标记处的距离变化了14.7mm。升高相同温度时,乙温度计中液面变化的距离更大,而乙温度计中是瓶内冷开水上方保留一部分空气,所以空气的膨胀更明显。
(5)合格角度:从实验数据可以看出,乙温度计在温度变化时,液面到标记处的距离变化数值较大,如从40℃到50℃,距离变化了82mm,说明液面变化明显,按照指标一可认为合格。
待改进角度:因为空气的热胀冷缩性质并非严格线性,在不同温度区间膨胀程度可能不同,所以很难保证刻度是均匀的,按照指标二可认为待改进。
综上,答案可以是合格,液面变化明显;也可以是待改进,刻度不均匀 。
20.【答案】(1)液体热胀冷缩;48
(2)酒精;在同等情况下,酒精热胀冷缩效果更明显
(3)大
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】 (1)该温度计的原理是液体热胀冷缩;根据表格数据可知,液柱长度每升高2厘米,气温升高4℃,液柱长度为30厘米时,计算气温。
(2)小明应选用酒精液体来制作温度计,酒精热胀冷缩效果更明显。
(3)比较铜和铁在相同的受热条件下,膨胀程度。
【解答】 (1)如图甲是斐迪南研制的世界上第一支酒精温度计,其结构是一个螺旋状密封玻璃管,管内装有适量带颜色的酒精。该温度计的原理是液体热胀冷缩。根据表格数据可知,液柱长度每升高2厘米,气温升高4℃,当玻璃管内的液柱长度为22cm+4×2cm=30厘米时,此时气温为32cm+4×4℃=48℃。
(2)小明设计并制作了简易温度计,分别往瓶内注入等量的酒精和水,然后放入70℃热水中,得到的结果如图乙所示。从测量准确性的角度考虑,小明应选用酒精液体来制作温度计,请说明理由在同等情况下,酒精热胀冷缩效果更明显。
(3)如图丙是两个形状、厚度相同的铜片和铁片铆在一起制成的双金属片温度计。当气温升高时,指针偏向B侧。在相同的受热条件下,铜的膨胀程度比铁的膨胀程度大。
21.【答案】(1)气体热胀冷缩
(2)19.8
(3)受大气压影响/测量范围小/不易携带
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)伽利略温度计的工作原理是气体的热胀冷缩性质;
(2)根据温度与水柱的关系得出表格中空白处水柱的高度;
(3)根据实验的原理找出它的不足之处。
【解答】(1)伽利略温度计是气体温度计,气体温度计是利用气体热胀冷缩的性质工作的;
(2)从表格中的数据可知,17℃时,水柱高度为30.2cm,19℃时,水柱高度为25.0cm,23℃时,水柱高度为14.6cm,温度25℃时,水柱高度为9.4cm,温度为27℃,水柱高度为4.2cm,由数据可知,每升高2℃,水柱高度降低5.2cm,因此21℃时,水柱高度为25.0cm-5.2cm=19.8cm;
(3)伽利略温度计的不足之处有受大气压影响/测量范围小/不易携带。
故答案为:(1)气体热胀冷缩;(2)19.8;(3)受大气压影响/测量范围小/不易携带。
22.【答案】(1)60.0
(2)用更大的药瓶、更细的吸管、随温度变化体积变化更明显的液体
(3)铜;受热时,铜的体积变化大
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)液体温度计玻璃泡越大,毛细管越细,精确度越高;
先求出该自制温度计每毫米代表的温度值,然后确定20℃位置比0℃位置长度高出多少毫米,最后加上0℃对应的长度即为20℃时对应的刻度位置;
(2)由图甲判断铜和铁谁的体积变化大,从而得出A是金属铜还是铁。
【解答】(1)该自制温度计每毫米代表的温度值为
20℃比0℃高出20℃,则20℃对应刻度比0℃对应刻度高出的长度值为
20℃时的刻度应标注在液柱高度为h=10.0mm+50.0mm=60.0mm
(2)要提高图甲中温度计的精确度,即液体在温度变化时,体积变化的更明显,可以采用用更大的药瓶、更细的吸管或随温度变化体积变化更明显的液体。
(3)由图乙可知,受热时,铜的体积变化大,即铜受热时膨胀的更厉害,故高温时,金属温度计的指针向铁这一侧弯曲,故A是金属铜。
(1)该自制温度计每毫米代表的温度值为
20℃比0℃高出20℃,则20℃对应刻度比0℃对应刻度高出的长度值为
20℃时的刻度应标注在液柱高度为h=10.0mm+50.0mm=60.0mm
(2)要提高图甲中温度计的精确度,即液体在温度变化时,体积变化的更明显,可以采用用更大的药瓶、更细的吸管或随温度变化体积变化更明显的液体。
(3)由图乙可知,受热时,铜的体积变化大,即铜受热时膨胀的更厉害,故高温时,金属温度计的指针向铁这一侧弯曲,故A是金属铜。
23.【答案】B、C;70;温度计优秀,理由:该温度计结构完整,刻度标识均匀,精确度为0.5摄氏度,符合优秀标准
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】 最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。温度计有热胀冷缩的作用所以这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差较大。
【解答】 【项目设计】 该小组找到了A、B两款小药瓶及C、D两种吸管,如图甲。为了提高自制温度计的精确度,则可选择其中的BC进行组合搭配,选一个大的玻璃瓶和细的玻璃管,这样膨胀的体积更大, 上升的高度更高,可以更好的划分精确度。
【项目制作】如图乙所示,先把自制温度计放在不同温度的环境中。在表中记录有关数据,再根据液柱高度和温度的关系,利用提供的刻度尺,在0℃~30℃之间进行温度标注,高度差为60mm。所以1℃的高度为2mm,分析表中数据可知,25℃的刻度应在15摄氏度的基础上下降20mm,所以标注在液柱高度为70mm处。
【项目评价】根据评价量表,请你对该温度计进行等级评价,并说明评价理由: 温度计优秀,理由:该温度计结构完整,刻度标识均匀,1℃的高度为2mm,精确度为0.5摄氏度,符合优秀标准 ;
故答案为:B、C;70;温度计优秀,理由:该温度计结构完整,刻度标识均匀,精确度为0.5摄氏度,符合优秀标准
24.【答案】(1)热胀冷缩;上升
(2)B
(3)换用细管
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】温度计利用测温物质体积随温度升高而膨胀的原理, 通过观察液体在玻璃管内体积的变化, 特别是液柱高度的变化, 来读取被测介质的温度值。 因此当温度变化时, 测温物质在玻璃管内的体积会发生变化, 从而显示出温度的变化。
【解答】(1)上述三种温度计都是利用了物质的热胀冷缩制成的。如上图的气体温度计,当环境温度降低时,管内空气收缩,压强减小,管中水柱液面将上升。
(2)在相同的受热条件下,将两个形状、厚度相同的铜片和铁片焊在一起就可制成上图中的固体温度计。已知铜的膨胀程度比铁大,当温度升高时,指针会偏向B侧,即铜的形变比铁大。
(3)如图甲是小黄制作的一个简易液体温度计。使用时发现该温度计管中液柱移动不明显,导致示数不够精确,对此提出一条改进建议换用细管,因为同体积下,横截面积越小,高度越高越明显。
25.【答案】(1)升高
(2)45
(3)酒精
(4)换用更细的玻璃管或更大的瓶子
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)气体热胀冷缩原理:气体温度计是依据气体的热胀冷缩性质工作的,温度变化时,气体的体积会相应改变,从而导致液柱移动 。当温度升高,气体膨胀,液柱下降;温度降低,气体收缩,液柱上升 。
(2)液体热胀冷缩及数据分析:液体温度计利用液体热胀冷缩,通过分析温度与液柱长度的关系,找出规律,计算对应温度下的液柱长度 。
(3)不同液体热胀冷缩差异:不同液体的热胀冷缩程度不同,在相同温度变化下,膨胀或收缩明显的液体更适合制作温度计,这样液柱变化大,便于观察和读数 。
(4)提高温度计精确性方法:要使温度计液柱移动更明显,可从增大液柱变化幅度角度考虑,如选用更细的玻璃管、增大液体体积等 ,利用液体热胀冷缩时,在细管中液柱变化更显著的特点 。
【解答】(1)据甲图可知,当环境温度降低时,玻璃泡内的气体遇冷收缩,导致瓶内气压降低,在外界气压的作用下将水压到玻璃管内,使玻璃管内的液面上升。
(2)据表中数据可知,温度每升高4℃,液柱的长度增加2cm,则温度从32℃上升到78℃,温度的增加量为
则满足升高4℃的个数为
则当温度为78℃,螺旋状玻璃管长度至少为
(3)据丙图可知,在同种情况下,酒精热胀冷缩明显,即酒精的液面较高,现象更明显,因此应选用酒精来制作温度计。
(4)实验中为了使其显示示数更加精确,可以换用更细的玻璃管,液面上升的明显,或更大的瓶子使液体上升的较多。
(1)据甲图可知,当环境温度降低时,玻璃泡内的气体遇冷收缩,导致瓶内气压降低,在外界气压的作用下将水压到玻璃管内,使玻璃管内的液面上升。
(2)据表中数据可知,温度每升高4℃,液柱的长度增加2cm,则温度从32℃上升到78℃,温度的增加量为
则满足升高4℃的个数为
则当温度为78℃,螺旋状玻璃管长度至少为
(3)据丙图可知,在同种情况下,酒精热胀冷缩明显,即酒精的液面较高,现象更明显,因此应选用酒精来制作温度计。
(4)实验中为了使其显示示数更加精确,可以换用更细的玻璃管,液面上升的明显,或更大的瓶子使液体上升的较多。
26.【答案】(1)A和D
(2)70.0
(3)该温度计合格;该温度计结构完整,刻度标识均匀,分度值为2℃,符合合格的标准
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)提高精确度,即温度变化量相同时,液柱高度变化量更大。
(2)根据表中数据进行分析,得出温度变化量与液柱高度变化量的关系,并据此计算。
(3)根据温度计的结构和分度值结合评价标准进行分析,分度值指的是最近两个刻度线之间的温度差。
【解答】(1)使用体积更大的药瓶,内部液体的体积更大,温度变化量相同时,体积总体积变化量更大,所以选择的是A。使用更细的吸管,在液体体积变化量一定时,液面高度变化量更大,可知应选择的是D。
故答案为:AD。
(2)由表中数据可知,温度每变化2℃,液柱高度变化量为1mm,可知40℃时,液柱高度变化量为20mm,则液柱高度为50mm+20mm=70mm。
(3)该温度计结构完整,温度每变化2℃,液柱高度变化量为1mm,可知分度值为2℃,由评价标准可知,等级为合格。
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