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温度计

温度计是用来测量温度这一物理量的工具。
本文重点介绍的是在初中物理中使用的液体温度计

  • 调零:⭕特殊温度计需要调零
  • 估读:❌通常不估读
  • 特殊用法:✅有特殊注意事项

用法

  1. 选择测量工具,见通用中“选择工具”段落
  2. 放入待测物体中
  3. 待数值稳定后,读数

注意事项

避免误差

  1. 温度计的玻璃泡应当被待测物体包裹
  2. 测量液体时,不能接触到容器
  3. 不能拿出待测物体读数
  4. 需要等待温度计内液面稳定后读数
  5. 读数时视线与液面相平

防止损坏器材

  1. 不能直接测量火焰温度
  2. 不能当作搅拌器使用

原理

液体的热胀冷缩。

误差分析

  • 仰视读数使得读数偏小
  • 俯视读数使得读数偏大

原因如下图所示:

误差原因

特殊温度计

体温计

  • 调零:✅需要调零
  • 估读:⭕通常不估读
  • 特殊用法:✅有特殊注意事项

在体温计的下端有一个细弯管。当温度升高后,汞能够上升,但温度降低后却不能回到玻璃泡内。因此注意事项中“不能拿出待测物体读数”作废,它应当拿出人体读数。

调零方法

使用前用力甩动,使得液体回到玻璃泡中,示数小于35℃。

使用方法

  1. 调零
  2. 放入腋下测温
  3. 等待5分钟
  4. 取出体温计并读数

体温计注意事项

  • 需要放在腋下等地方,测量核心体温。
  • “不能拿出待测物体(人体)读数”这一要求作废

伽利略温度计

  • 调零:❌不需要调零
  • 估读:⭕通常不估读
  • 特殊用法:✅有特殊注意事项

下图是一个伽利略温度计:

伽利略温度计2

它可以被简化为如下简图:

伽利略温度计2

伽利略温度计的通过气体的热胀冷缩来测量测量温度,当温度上升气体膨胀后,上方球形容器内压强增大,液面下降。
所以可以总结为伽利略温度计中液面越高温度越低。

其他温度计

除此以外,当然还有通过其他方法语原理制作的温度计:

  • 数字式温度计:利用温度与物体的导电性的关系制作
  • 红外测温仪:测量物体发出的热辐射

Q&A

为什么刻度是均匀的?

温度计顶部是真空的,根据理想气体状态方程,体积和温度成正比关系。
理想气体状态方程为高中物理知识,这里仅提及,不做介绍。

参考资料与图片来源

  • 所有简图为MartianReunion自己制作
  • 伽利略温度计实物图由Chatsam发布于维基共享资源库,原始链接

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