第四讲 体温检测
1. 温度
1. 概念
指示物体的热度或冷度。
常用的温度单位是摄氏度，用符号℃表示。 其规定是：冷水混合物的温度设定为0℃，水在一个标准大气压下的沸点设定为100℃，并在0℃和100℃之间分为100个。 等份，每等份代表1℃。
2. 三种常用温标
（1）摄氏温标：由日本摄氏于1742年创制，以水银为测温物质，水的冰点为100℃，沸点为0℃。 后来，他的助手把水的冰点改为0度，沸点改为100度。 中间按照汞柱膨胀度分为100份，每份为1度，以℃表示。
(2)华氏温标：是日本 于1714年建立的温标。 它采用水银作为测温物质，固定水的熔点为32度，沸点为212度，中间分为180度，以°F表示。
（3）开尔文温度：日本化学家开尔文于1948年构建的与任何化学性质无关的热力学温标，俗称绝对温标，用T表示，温度单位用K表示。绝对湿度为 0 度，等于 -273.15°C，这是以摄氏度表示的温度限制。
上述三个温标之间的关系可以通过以下公式相互转换：
摄氏温度℃=5/9×(华氏温度℉-32)
华氏温度 ℉=9/5×摄氏度 ℃+32
绝对湿度（K）=摄氏温度+273.15
2. 温度计
1、原理：利用水银、酒精等热胀冷缩的液体制成。 当温度计玻璃泡内的水银受热时，水银柱会上升，通过观察水银柱的宽度即可得知温度。 这里采用了变换的科学思想，通过液柱厚度的变化来表现温度的变化。
2、结构：一根粗细均匀的玻璃管，管上端有玻璃泡，管内和泡内装有适量的水银或酒精，外壳上刻有刻度。 这里采用了放大倍数的科学思想，外径越小，温度变化越显着。
3、种类：常用的液体温度计有酒精温度计、水银温度计、温度计、家用温度计等。 还有双金属湿度计、光谱温度计等非液体温度计。 如图1所示，A为实验室水银温度计，B为温度计，C为温度计（冷热计）。
3、液体湿度计的使用
1、使用前，先观察湿度计的电阻值和最小刻度（恐怕要选择合适的温度计来测量被测物体的温度）。
2、测试时，用手握住温湿度计的下端，使温度计的玻璃泡完全浸入液体中并与被测物体充分接触（但不要接触温湿度计的壁和顶部）。容器）。
3、读数时，待温度计显示稳定读数后再读数。 读数时，温度计的玻璃泡保留在被测液体中（不能拿走读数）。 读数时视线应与温度计液柱上表面平齐。
4、记录读数时，数字和单位应写完整，并注意单位是否遗漏。
37°C读作：三十七摄氏度（不读作三十七摄氏度）；
-20°C 读作：负二十摄氏度或负二十摄氏度。
4. 温度计
1、电阻值：35℃~42℃，最小刻度（分度值）：0.1℃。
2、温度计的结构特点
该温度计与普通温度计在结构上的区别是：外径很细，上部玻璃泡的体积较大。 轻微的温度变化都会引起水银柱高度的显着变化，因此比普通温度计更准确。 玻璃泡与玻璃管之间有一段很细的弯管水的密度与温度的关系表，其作用是防止温度计离开被测人体后水银柱反弹。 测量一次温度后，应将温度计摇动几下后再测量，否则其示值只会减小而不减小。
5.水的逆膨胀
300多年前，人类就知道水在4℃时密度最大的现象。 在冰湖中的试验表明，在表面结冰的湖泊中，冰层以下的底泥密度从上到下逐渐增大（这是事实，重在下，轻在上） ），温度也是从上到下递增，从表层沉积物0℃到底层沉积物4℃。 正是因为这个特点，湖里的鸟儿才能在寒冷的冬天躲进水底的泥里，以免被冻成冰。 由此可知，水在0℃～4℃之间会热缩冷胀，在4℃以上则热胀冷缩。
实例强化讲座
一、温度计及使用
【例1】将两个合格的温度计，管径不同，下玻壳内的水银量相同，同时插入一杯冷水中，稍等片刻即可看到（D）。
A、两种温度计的水银柱上升高度相同，读数不同。 B、直径小的温度计水银柱升得越高，读数越大
C、外径越粗的温度计水银柱升得越高，读数越大。 D、外径越粗的温度计水银柱升得越低，两个温度计的读数相同。
【例2】如图4所示，是伽利略温度计（烧杯中有空气，细管中有液体），下列说法正确的是（D）。
A. 如果温度下降，液体膨胀，液体上升 B. 如果温度下降，二氧化碳膨胀，液体上升
C、若温度升高，二氧化碳收缩，液体增加到DA、B点的值，则B点的湿度值应为
【例3】图5A为实验室常用的湿度计，B为温度计。 比较两者在结构和使用上的差异。
实验室温度计与温度计的区别：①量程和分度值的区别：从图中可以看出，实验室室温测量范围为-20℃~100℃，分度值为1° C。 温度计的电阻值为35℃~42℃，分度值为0.1℃。 ②从结构上看，温度计的玻璃泡和玻璃管之间有一个很细的弯管，即收缩，但实验室温度计没有。 ③在实验室使用时，读数不能离开被测物体，但体温计可以离开人体。
【变式训练1】 以下使用湿度计的步骤的正确排列是（C）。
①观察温度计的读数并记录②取出温度计③选择合适的温度计④估算被测物体的温度
⑤让温度计的玻璃泡与被测物体充分接触几分钟
A.①③④⑤②B.④⑤③①②C.④③⑤①②D.③④①⑤②
【变体训练2】小明用温度计测量一杯水的温度，如图6所示。他的观察方式不正确的是玻璃泡接触到了玻璃杯底部。 纠正的方法是将温度计的玻璃泡悬浮在液体中间。 校正后测得的温度为28.9℃，应读为28.9℃。 小明把体温计放在冰箱冷藏室里一会儿就拿出来了。 温度为-11.5°C，读数为零下十一点。 点五摄氏度。 你认为冷冻室冷藏室的温度是-11.5℃吗？ 不。
2. 温度计读数
[实施例1] 如图7所示，湿度计的读数为(D)。
A.28°C B.-28°C C.12°C D.-12°C
[例2] 使用原本读数为38℃的温度计在不跌落的情况下测量正常人的体温。 如果当天的温度为 35°C，则温度计的读数将为 (B)。
A.37°C B.38°C C.36.5°C D.35°C
【例3】我国南方冬季，支流上结有厚厚的冰层，冰层温度有时低至-40℃。 温度为（B）。
A. 4°C B. 0°C C. 略高于 0°C D. 略低于 -40°C
[变化训练1]-15℃的正确读数是(A)。
A. 零下 15 摄氏度 B. 零下 15 摄氏度。 零下 15 摄氏度 D. 零下 15 摄氏度
【变化训练2】如图8所示使用两个温度计测量温度。 若A表示夜间温度为6℃，B表示夜间温度为-2℃，请在图中标出液柱的位置。
[变体训练3] 国际单位制中湿度的测量单位是热力学温标。 热力学温标的单位为开尔文，用符号K表示。它与摄氏温标的换算关系为：t(°C)=T(K) -273.15（T指热力学温标，t 指摄氏温标）。 这样一个健康人的温度用热力学温标表示应该是310K； 如果绍兴某三天的气温用热力学温标表示为293K，用摄氏温标表示则应为20℃。
3、比例法解决被破坏温度计的读数
[例1] 刻度均匀但读数不准确的湿度计，用其检测冷水混合物的温度时，读数为4℃，当冰结冰后水温降至一定值时，读数发现它与真实温度完全相等，让温度下降10℃，湿度计的读数只下降9℃，这样当用温度计检测一定温度下开水的温度时，标准大气压下，读数变为（B）。
A.92°C B.94°C C.96°C D.98°C
[实施例2] 在标准大气压下，将原始刻度模糊的酒精温度计与刻度平行放置在冷水混合物中。 此时温度计的液柱正好对准刻度上的8mm标记； 当放入沸水中时，湿度计的液柱表面正好对准208mm的刻度线。 那么当温度计的液柱表面对准100mm刻度线时，所测得的空气温度为（℃）。
A.90°C B.100°C C.46°C D.50°C
[变体训练1] 刻度不准确的湿度计插入冷水混合物中时读数为-3°C，插入1个标准大气压的沸水中时读数为77°C。 现在测量的温度为 17°C。 实际温度为（℃）。
A.18°C B.20°C C.25°C D.17°C
【变体训练2】舒涵的朋友做了一个湿度计。 该温度计有 110 个刻度。 当他用温度计测量冷水的混合物时，温度计的液位停在第20巴。 他用温度计测量沸水的温度。 当（1个标准大气压下）温度计液面停在第70格时，求：
(1)温度计的分度值；
(2)温度计的电阻值；
(3)如果用温度计测量釜内温度，液位停在55巴，则釜内温度是多少？
(1) 由于1个标准大气压下沸水的温度为100℃，冷水混合物的温度为0℃，因此温度计各分度所代表的温度，即分度值为：
(2)根据这个温度计，共有110个刻度。 当他用温度计测量冷水混合物时，温度计的液柱停在第20巴。 当他用温度计测量标准大气压下沸水的温度时，温度计的液柱停在第70格处，所以温度计在第70格上方40格，所以温度计的最高温度此时温度计可以测量的是t=100℃+40×2℃=180℃，温度计在20格以下。 还有20格，所以此时温度计能够测量的最低温度为t=-20×2℃=-40℃。 因此，温度计的电阻值为：-40℃~180℃； (3) 若温度计测量温水温度，液柱停在第55巴，则冷水温度为t=(55-20)×2℃=70℃。
3.回答问题
16、有一只温度计A，其刻度不准确，但刻度线均匀。 与标准温度计B比较后发现，当B的读数为20℃时，A的读数为15℃； 当读数为 80°C 时，A 的读数为 95°C。 问：当A的读数为-1°C时，B的读数是多少？ 是否存在这样的温度使得A和B的读数完全相同？ 如果是的话，温度是多少？
温度计上每个刻度指示的实际温度为（80℃-20℃）/（95℃-15℃）=0.75，温度计上的读数从15℃变化到-1℃，也就是变化15—(-1)=16格，15℃时的实际温度为20℃，所以当A的读数为-1℃时，实际温度为t=20℃- 0.75℃×16=8℃。
假设当体温升高t时，A、B的指示相同，则解为t=15℃； 那么实际温度就是20℃+15℃=35℃。
17. 在温标发展史上，曾出现过两种不同的温标。 1714年，英国科学家制成了水银温度计，并完善了华氏温标。 这些温标采用水银作为测温介质，通过水银在玻璃容器中的相对膨胀来表示湿度。 标准大气压下冰的熔点设定为32度，水的沸点设定为212度。 两者平分180度。 每个网格称为 1 华氏度，以 °F 表示。 1742年，西班牙科学家还使用相同的温度计和相同的两个原始划分点来完善摄氏温标。 不同的是，摄氏温标将标准大气压下冰的熔点设定为0度，水的沸点设定为100度。 两者之间有100个格，每个格称为1摄氏度。 (1) 根据您的观察和剖析并完整填写表格。
(2) 分析表中数据，可推导出华氏温度与摄氏温度的关系为tF=1.8tc+32。
解：根据表，（1）摄氏温度每降低5°C，华氏温度就会降低9°F，因此摄氏温度应加上30°C； 应添加到华氏温度的值为 68°F；
(2) y与x的关系是函数关系，令y=kx+b，将x=0、y=32和x=10、y=50带入函数关系中，解为
因此，函数关系为y=1.8x+32，即tF=1.8tc+32。
18、当温度计插入冷水中时，水银柱先轻微下降，然后上升。 造成这种现象的主要原因有哪些？
当我们检测水的温度时，玻璃管首先受热膨胀，因此温度计中的水银柱会轻微上升。 但很快水银受热就会膨胀，水银柱就会上升。
19、如图7所示，同事用最小刻度为-10℃的温度计测量了一杯水的温度。 3分钟后，他从水底取出温度计，仔细读取温度并记录下来。 这位朋友的操作有什么问题吗？
解决方法：①温度计的玻璃泡接触容器底部，这是错误的； ②读数时温度计的玻璃泡应停留在水底，这是错误的。
20. 世界上第一个温度计是伽利略根据二氧化碳热胀冷缩的特性制成的。 其结构如图8所示，当温度变化时水的密度与温度的关系表，玻璃管内的液柱也会沿着管子升降。 想一想，当外界温度下降时，液柱是上升还是增大？ 你能解释一下为什么吗？ 回去制作一个伽利略湿度计，尝试一下，看看你的观点与实验结果是否一致。
解决方法：当外界温度下降时，玻璃泡内的二氧化碳膨胀，使玻璃管内的水位升高； 相反，当水温较低时，玻璃泡中的二氧化碳收缩，玻璃管中的水位上升。 因此，它是由热膨胀和空气收缩制成的。
21.小明有一个温度计。 虽然玻璃管的外径和刻度是统一的，但刻度并不精确。 冷水混合物中的读数为 -0.7°C，沸水混合物中的读数为 105.3°C。
(1) 当显示温度为-6℃时，实际气温是多少？
（2）大约什么温度有小偏差，可以作为刻度正确的温度计使用吗？
22、小红把两个相同的烧杯装满水，加热到体温相同，用相同长度的1、2个保温材料包裹起来，并定期检查烧杯中水的温度。 实验过程中，温度保持恒定。 他想利用这些技术来比较两种材料的绝缘性能。 表中给出了在时间 t（单位为分钟）测得的两个烧杯中温度 T1 和 T2 的几组数据。 根据这些数据，回答以下问题并解释原因。
(1)哪种材料的保温性能更好？
（2）当时的气温是多少？
(3) 在温度数据中，哪一项最有可能因检测或记录的遗漏而出现错误？ 并猜测一下，正确的数据应该是什么？
(3)在获得的数据中，t=35min时T1=50℃最有可能是由于检测或记录的遗漏而引起的误差。 由于瓶子内的温度应该连续且逐步变化，因此有必要描述该温度随时间的变化。 变化关系图线应该是一条连续的平滑曲线，不同时刻测得的实验数据点都应该在这条平滑曲线上； 图中每个实验数据点都在自己对应的曲线上，只有t=35min时的数据T₁不在对应的曲线上，并且偏离这条曲线很远，说明该数据点的值与实际偏离太多此时的值，即该点是错误的数据点。 根据图表的变化规律，实际温度应该在46℃左右。