На чем основано действие термометра 8 класс

На чем основан принцип действия термометра

Термометр — это произведенное для измерений оборудование, с учетом от типа исполнения прибор выводит показатели среды. Допускается снятие показаний как с воздуха, так и жидкости, газов и так далее. Устройство появилось благодаря Галилео Галилею, но его вариант термометра имел большие отличия от современных приборов. Более современный аналог был изобретен спустя 200 с лишним лет, благодаря работе физика из Швеции Цельсия. Именно он создал шкалу делений от 1 до 100, поэтому в его честь температура измеряется в градусах Цельсия. Разберемся, на чем основан принцип действия термометра.

Как работают термометры?

Основные элементы термометра:

В процессе измерения объем жидкости меняется – температура растет, столбик в пределах шкалы поднимается. Распространенный вопрос: для чего нужен термометр? Он необходим для получения точных показателей температуры. Шкала наносится на саму поверхность толстостенных капилляров. В других вариациях исполнения нанесение выполняется на пластинку, которая стоит внутри стеклянной оболочки. Это термометры с вложенной шкалой, также возможно закрепление шкалы к прикладной пластинке, к ней крепится капилляр.

Что такое термометрия?

Понятие довольно часто используется, термометрия — это определение методов, которые могут использоваться с целью измерения температуры, среди прочего это температура тела человека. Обозначение зависит от страны, у нас пользуются шкалой Цельсия, в Великобритании, США все еще используют шкалу Фаренгейта. Поэтому на вопрос: термометрия — что это?

Можно ответить, что это совокупность методов, которые основаны на передаче тепла бесконтактно или контактным путем и используются для определения температуры. Если измерения бесконтактные, передача тепла обеспечивается через среду, обычно это воздух. Есть разные виды градусников, в медицинской практике в основном используются данные контактной температуры. Такой метод более надежен, поскольку передача идет от тела к прибору.

Как работают термометры, отличия различных моделей

Оборудование известно более четырех сотен лет, однако все еще вносятся корректировки, в результате чего создаются инновационные виды термометров. Они функционируют на основе реакций, не используемых ранее.

Какие приборы существуют?

Ассортимент термометров необходим, поскольку их подбирают с учетом назначения:

Особенности применения

Каждый вид приборов ориентирован на определенные условия. Для получения данных по температуре помещений достаточно контакта с воздухом, а при снятии показаний человеческого тела стандартные термометры располагаются в подмышечной впадине. Жидкостные термометры погружаются в среду на время измерений.

Изделия в виде сосок позволяют с удобством замерить температуру у малышей, пустышка дается ребенку. Она должна находиться в ротовой полости примерно 3-5 минут. Предусматривается подача сигнала, например мелодии. Погрешность равна 0,1 градуса, но ребенок должен быть в спокойном состоянии. Если он будет дышать ртом или плакать, точность будет намного хуже.

Термометр

Инфракрасные изделия ушного исполнения считывают показатели из барабанной перепонки, результат выводится 2-4 секунды спустя. Для работы нужны батарейки, данные показаны на специальном экране. С целью облегчения размещения в слуховом проходе дополняются подсветкой. Актуальны после трех лет, поскольку у малышей слишком узкий ушной проход.

Инфракрасные модели для измерений в области лба нужно прикладывать к коже, их работа ничем не отличается от ушных. Могут работать без контакта – на удалении 2,5 см от кожи. Цифровой результат выводится в течение нескольких секунд.

Итоги

Измерение температурных показателей имеет большое значение, термометры позволяют установить отклонение от нормы и скорректировать лечение. Градусники для воздушной среды или бытовые модели используются повсеместно. Остальные приборы более специфичны и могут использоваться в производственных условиях, для контроля за оборудованием, получения измерений воды, газа и так далее. Отличаться может принцип работы, оформление, материалы, шкала, однако все виды градусников используются с одной целью – измерение температуры.

Источник

§ 18. Тепловое движение. Температура

Что называют температурой?

1. Вы уже знаете, что все вещества состоят из частиц (молекул, атомов, ионов), которые находятся в непрерывном беспорядочном движении. Интенсивность этого движения связана с температурой тела. Поэтому его называют тепловым.

Тепловое движение — непрерывное беспорядочное движение частиц, из которых состоит вещество.

2. При изучении тепловых явлений, обусловленных тепловым движением молекул, вводят такие понятия, как «система», «состояние системы», «параметры состояния» и др.

Под термодинамической системой понимают тело или совокупность тел, которые могут обмениваться энергией как между собой, так и с другими телами. Система состоит из большого числа хаотически движущихся частиц. Тела, составляющие систему, могут находиться в твёрдом, жидком, газообразном состоянии или в нескольких состояниях одновременно (например, лёд в стакане с водой).

В зависимости от внешних условий одна и та же система может иметь различные свойства или находиться в различных состояниях. Так, газ может быть сжат сильнее и слабее, тело может быть холодным или горячим и т. п.

Состояние системы характеризуют давление, объём, температура. Эти величины называют параметрами состояния.

3. Возможно такое состояние системы, при котором параметры, характеризующие его, остаются неизменными сколь угодно долго при отсутствии внешних воздействий. Это состояние называют тепловым равновесием.

4. Если опустить в стакан с горячим чаем металлическую ложку, то ложка будет нагреваться, а чай — остывать. Это будет происходить до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие, при котором температура ложки и чая станет одинаковой. В любом случае, если взять два различно нагретых тела и привести их в соприкосновение, то более нагретое тело будет остывать, а более холодное — нагреваться. Через некоторое время система, состоящая из этих двух тел, придёт в тепловое равновесие, и температура этих тел станет одинаковой.

Из приведённого примера видно, что температура — это параметр, характеризующий состояние теплового равновесия системы. Особенностью его является то, что значение температуры во всех частях системы, находящейся в состоянии теплового равновесия, одинаково. Так, одинаковой станет температура предмета, внесённого в комнату, и воздуха в ней, когда они придут в тепловое равновесие.

5. Температуру измеряют термометром. Действие термометра основано на зависимости свойств тел от температуры. Вам хорошо известно, что тела при нагревании расширяются. На зависимости объёма тела от температуры основано устройство самых распространённых термометров. В термометрах могут быть использованы разные тела: и жидкие (спирт, ртуть), и твёрдые (металлы), и газообразные. Их называют термометрическими телами.

Источник

Презентация по физике к уроку 8 класс

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

Лабораторная работа №1 Исследование изменения со временем температуры остывающей воды Учитель физики СОШ№1, г. Белоярский Куценко Ольга Александровна

Цель работы: исследовать изменение со временем температуры остывающей воды. Оборудование: сосуд с горячей водой, стакан, термометр, часы.

Подготовительные вопросы: Тепловые явления – это явления, связанные……… Что такое температура? Как связана температура тела со скоростью движения его молекул? На чем основано действие термометра?

Определите цену деления шкалы термометров. РИС №1 РИС №2 С помощью какого термометра измерения будут точнее?

ХОД РАБОТЫ Определите цену деления термометра: Налейте в стакан горячую воду массой 100-150 г. Поместите термометр в воду и каждую минуту снимайте его показания. Результаты измерений занесите в таблицу.

Таблица для записи результатов

По полученным данным постройте график изменения температуры с течением времени.

ВЫВОД Контрольные вопросы: В чём отличие между молекулами горячей и холодной воды? 2. Отличаются ли температуры тел, находящихся в тепловом равновесии? Сравните изменения температуры воды, произошедшие за одну из первых и одну из последних минут процесса остывания. Укажите причину различия

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-804127

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

Псковских школьников отправили на дистанционку до 10 декабря

Время чтения: 1 минута

Учителям истории предлагают предоставить право бесплатно посещать музеи

Время чтения: 2 минуты

ВПР для школьников в 2022 году пройдут весной

Время чтения: 1 минута

До конца 2024 года в РФ построят около 1 300 школ

Время чтения: 1 минута

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Конспект урока по теме:»Температура. Изменение температуры. Термометр»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

План-конспект урока по теме « Температура. Измерение температуры. Термометры »

Тема: « Температура. Измерение температуры. Термометры »

Образовательная : формирование знаний о температуре, ее физической сущности, принципе измерения температуры и построении шкалы температур, усвоение правил измерения температуры;

Развивающая : развитие умений объяснять тепловое расширение тел;

Воспитательная : прививать культуру умственного труда, аккуратность, учить видеть практическую пользу знаний, продолжить формирование коммуникативных умений, воспитывать внимательность, наблюдательность.

Тип урока: изучение нового материала

1. Организационный момент (2 мин)

2. Актуализация опорных знаний (3мин)

3. Изучение нового материала(15 мин)

4. Физкультминутка(1 мин)

5. Закрепление знаний(15 мин)

6. Подведение итогов урока (4 мин)

I. Организационный момент (проверка присутствующих в классе, проверка выполнения домашнего задания, озвучивание темы и основных целей урока)

II. Актуализация опорных знаний

Ответьте на вопросы (фронтальный опрос):

1.Что называют термодинамической системой?

(Термодинамической системой называют совокупность очень большого числа частиц)
2. Что называют внутренней энергией термодинамической системы?

(Сумму кинетических энергий хаотического движения всех молекул (атомов) и потенциальных энергий их взаимодействия друг с другом называют внутренней энергией термодинамической системы.
3. Из каких энергий складывается внутренняя энергия тела?

(Из кинетической энергии только хаотического (теплового) движения её молекул (атомов) и потенциальной энергии взаимодействия молекул (атомов) этой системы только друг с другом)

4. Какие способы изменения внутренней энергии термодинамической системы вы знаете?

(Внутреннюю энергию термодинамической системы можно изменить двумя различными способами: 1. Совершить над телом механическую работу; 2. Передать телу определенное количество теплоты).

5. Какие виды теплообмена вы знаете?

(Теплопроводность, конвекция, излучение)

III. Изучение нового материала

Проведем опыт. Нальем в три сосуда воду разной температуры (рис. 70). Опустим правую руку в сосуд 1 с холодной водой, а левую — в сосуд 3

с горячей водой. Через 2—3 мин обе руки опустим в сосуд 2. По ощущениям правой руки вода в сосуде 2 — теплая, а по ощущениям левой — холодная. Это говорит о том, что наши ощущения субъективны.

Ещё в Древней Греции людипытались объяснить природу тёплого и холодногопосредством нашего чувственного восприятия. Однако наши ощущения не однозначны и зависят от состояния человека и окружающей среды. Так, например, в одной и той же комнате металлические предметы кажутся всегда болеехолодными, чем деревянные или пластмассовые.Физические процессы, протекающие в телах при их нагревании или охлаждении, принято называть тепловыми явлениями.

При изучении тепловых явлений вводится новая физическая величина – температура.

Тема нашего урока: Температура. Измерение температуры. Термометр.

Записали в тетрадь.

Каждое утро, собираясь на работу или в школу, мы спрашиваем: «Какая на улице температура?», понимая под этим, насколько теплый или холодный наружный воздух.

Что такое температура? Как ее измерить? Достаточно ли для этого наших ощущений тепла и холода?

• Чем выше температура тела, тем большую энергию имеют его молекулы и атомы.

Чтобы объективно оценить степень нагретости тела, т. е. его температуру (обозначается буквой t), служит измерительный прибор термометр.

• Приборы, служащие для измерения температуры называются

• Их действие основано на тепловом расширении вещества

• Первый жидкостный термометр изобретён в 1631 году французским физиком Ж. Реем

• Сегодня известны термометры жидкостные и газовые, полупроводниковые и оптические

О том, как устроен термометр нам расскажет Хапов Даниил. Он подготовил доклад на тему: «История создания жидкостного термометра»

Устройство и действие самого простого термометра было основано на тепловом расширении вещества. Термометр представлял собой стеклянный баллончик, соединенный с тонкой трубкой (капилляром). Баллончик заполнялся ртутью или подкрашенным спиртом. Для изготовления шкалы определялись положения уровней жидкости в трубке при опускании баллончика в тающий снег или лед (рис. 71, а) и кипящую воду (рис. 71, б).

Положение уровня жидкости в трубке, когда баллончик был в тающем льде, принималось за нулевое, а температура тающего льда — за нуль градусов.

Второму положению уровня соответствовала температура кипящей воды, принятая за 100 градусов. Длина столбика между 0 и 100 градусами делилась на 100 равных частей (см. рис. 71, б). Одно деление означало один градус. Такая шкала впервые была предложена шведским ученым А. Цельсием в 1742 г. Поэтому она называется шкалой Цельсия, а единица шкалы — градусом Цельсия (°С).

Именно такая шкала у бытовых термометров (рис. 72, а, б). Особенности в строении имеет медицинский термометр (рис. 72, в). Так как им измеряют температуру тела человека, то цена деления его шкалы С = 0,1. Таким образом,

точность измерения медицинским термометром в 10 раз выше, чем точность измерения бытовым термометром, у которого цена деления С = 1

Шкала медицинского термометра имеет нижний и верхний пределы: 35 °С и 42 °С. Вы, очевидно, сами догадались, почему на шкале нет обозначений температуры ниже 35 °С и выше 42 °С. При таких температурах тела человек гибнет. Нормальной для здорового человека считается температура 36,6 °С.

На смену, привычным в 20 веке, спиртовым и ртутным термометрам пришли более современные и точные приборы.Электрические термометры.

Принцип работы электрических термометров основан на изменении сопротивления проводника при изменении температуры окружающей среды.

Электрические термометры более широкого диапазона основаны на термопарах (контакт между металлами с разной электроотрицательностью создаёт контактную разность потенциалов, зависящую от температуры).

Наиболее точными и стабильными во времени являются термометры на основе платиновой проволоки или платинового напыления на керамику.

В последнее время все чаще используются цифровые термометры (рис. 73). Они более удобны и безопасны, чем ртутные.

IV. Физкультминутка

В физике есть понятиекак тепловое равновесие. Пусть два тела, например горячая и холодная вода, имеют разную температуру. Если теперь два этих тела привести в соприкосновение, то опыт показывает, что одно тело при этом будетнагреваться, а другое – охлаждаться, пока не прекратятся всякие видимые изменения. Тогда говорят, что эти два тела находятся в тепловом равновесии и имеют одинаковую температуру.

V. Закрепление знаний

Для закрепления полученных знаний будем использовать карточки (приложение 1)

Ответьте на контрольные вопросы §12 и 13 и выполните задания

1. Какое явление используется в устройстве и действии термометра?

2. Что принято за 0 и 100 градусов по шкале Цельсия?

4. Чем объяснить такие значения нижнего и верхнего пределов измерения медицинского термометра?

5. Можно ли измерить бытовым термометром температуру одной капли воды? Почему?

1. Температура определяет степень нагретости тела.

2. Для объективной оценки температуры служит термометр.

3. Термометр основан на тепловом расширении вещества.

4. Бытовые термометры имеют шкалу Цельсия.

Организация домашнего задания

§12,13,ответить на вопросы.

· Сегодня на уроке я узнал…

· Знания, которые я получил на уроке, пригодятся.

Источник

Температура и тепловое движение

Конспект по физике для 8 класса «Температура и тепловое движение». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое тепловое движение. Как связана температура тела со скоростью движения молекул и их кинетической энергией. Что характеризует температура. Как измеряется температура. Каковы основные температурные шкалы.

ТЕМПЕРАТУРА И ТЕПЛОВОЕ ДВИЖЕНИЕ

Явления, связанные с изменением температуры тел, а также с переходом вещества из одного состояния в другое, называют тепловыми, они составляют неотъемлемую часть окружающего мира. Мы используем в быту слова «горячий», «холодный» и т. д. для обозначения наших представлений о тепловом состоянии тела.

ТЕПЛОВОЕ ДВИЖЕНИЕ МОЛЕКУЛ

Нагреем сосуд с водой, содержащей взвесь мельчайших твёрдых частиц. Беспорядочное движение отдельной частицы взвеси, называемое броуновским движением, обусловлено хаотическим движением самих молекул жидкости. По мере нагрева воды скорость движения частицы заметно увеличивается. Так что же изменилось? Молекулы холодной воды не отличаются от молекул горячей воды. Поэтому можно сделать вывод о том, что скорость движения броуновской частицы увеличилась, так как увеличилась средняя скорость движения молекул воды. Это означает, что скорость движения молекул и тепловое состояние тела связаны между собой.

Именно поэтому хаотичное движение частиц, из которых состоят тела, называют тепловым движением.

В тепловом движении участвуют все частицы, составляющие вещество, — молекулы или атомы, независимо от того, в каком агрегатном состоянии находится это вещество. Изменение характера теплового движения молекул вещества может приводить к изменению его свойств. Например, по мере нагрева лёд начинает превращаться в воду.

Поскольку кинетическая энергия зависит и от скорости движения молекулы, и от её массы, то температура также зависит не только от скорости движения частиц, составляющих вещество, но и от их массы. Поэтому при одинаковой средней скорости движения молекул вещество, у которого масса молекулы больше, будет иметь большую температуру.

СРЕДНЯЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ МОЛЕКУЛ

Любое движущееся тело обладает кинетической энергией, которая зависит от его массы и скорости движения. Поскольку молекула движется и имеет массу, значит, она обладает кинетической энергией. При возрастании скорости движения молекул увеличивается и их кинетическая энергия. Число молекул, составляющих тело, очень велико, и скорости отдельных молекул могут существенно различаться, поэтому нужно говорить не о кинетической энергии одной молекулы, а о средней кинетической энергии молекул тела.

ТЕМПЕРАТУРА

Для того чтобы характеризовать тепловое состояние тела, мы используем физическую величину, называемую температурой. По температуре тела можно судить о скорости движения, а соответственно и о кинетической энергии молекул. Опыты показывают, что явление диффузии при более высокой температуре происходит быстрее. Таким образом, температура является мерой средней кинетической энергии молекул тела. Чем больше средняя кинетическая энергия молекул тела, тем выше температура тела.

ТЕРМОМЕТРЫ

Мы знаем, что температура мороженого ниже, чем температура горячего чая. Однако наши ощущения неоднозначны и зависят от состояния человека и окружающей среды. Например, в одной и той же комнате металлические предметы всегда кажутся на ощупь более холодными, чем деревянные или пластмассовые. Поэтому для того, чтобы сделать выводы о температуре тела, её необходимо измерить.

Для измерения температуры используют специальные измерительные приборы — термометры.

Вы уже знаете, что тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Действие термометра основано на зависимости объёма тела от температуры. Вещество, используемое в термометре, увеличивается в объёме при увеличении температуры, а при охлаждении уменьшается в объёме. В термометрах могут быть использованы различные вещества: жидкие (спирт, ртуть), твёрдые (металлы) или газообразные.

Термометр, как и любой измерительный прибор, имеет шкалу. Для построения шкалы температур выбираются две основные (реперные) точки, которым приписывают определённые значения температуры. Затем интервал между ними делят на несколько равных частей, которые соответствуют единицам данной температурной шкалы.

Используемые нами в быту термометры показывают температуру в градусах Цельсия (°C). В этой температурной шкале за нуль принимается температура таяния льда, а за 100 — температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении. Расстояние между отметками делится на 100 равных частей, и образуются деления по 1 °С.

Первоначально у Андерса Цельсия температура кипения воды была принята за 0 градусов, а таяния льда — за 100 градусов. А «перевернули» шкалу Цельсия его же соотечественники: ботаник К. Линней и астроном М. Штрёмер. Вот этим «перевёрнутым» термометром мы теперь и пользуемся.

АБСОЛЮТНАЯ ШКАЛА ТЕМПЕРАТУР

В 1848 г. английский физик Уильям Томсон предложил ввести новую шкалу температур, которую называют абсолютной или термодинамической шкалой температур. Температура, измеренная по этой шкале, называется абсолютной или термодинамической температурой. Единица абсолютной температуры — кельвин (К); 1 К = 1 °С. В абсолютной шкале температура таяния льда равна 273,15 К, а температура кипения воды равна 373,15 К.

ШКАЛА ФАРЕНГЕЙТА

Андерс Цельсий (1701 — 1744). Шведский учёный, предложивший стоградусную температурную шкалу.

Томсон (Кельвин) (1824—1907) физик, один из основоположников термодинамики.

Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Температура и тепловое движение». Что такое тепловое движение. Как связана температура тела со скоростью движения молекул и их кинетической энергией. Что характеризует температура. Как измеряется температура. Каковы основные температурные шкалы.

Источник