第四講 體溫檢測
1. 溫度
1. 概念
指示物體的熱度或冷度。
常用的溫度單位是??攝氏度，用符號℃表示。 其規定是：冷水混合物的溫度設定為0℃，水在一個標準大氣壓下的沸點設定為100℃，并在0℃和100℃之間分為100個。 等份，每等份代表1℃。
2. 三種常用溫標
（1）攝氏溫標：由日本攝氏于1742年創制，以水銀為測溫物質，水的冰點為100℃，沸點為0℃。 后來，他的助手把水的冰點改為0度，沸點改為100度。 中間按照汞柱膨脹度分為100份，每份為1度，以℃表示。
(2)華氏溫標：是日本 于1714年建立的溫標。 它采用水銀作為測溫物質，固定水的熔點為32度，沸點為212度，中間分為180度，以°F表示。
（3）開爾文溫度：日本化學家開爾文于1948年構建的與任何化學性質無關的熱力學溫標，俗稱絕對溫標，用T表示，溫度單位用K表示。絕對濕度為 0 度，等于 -273.15°C，這是以攝氏度表示的溫度限制。
上述三個溫標之間的關系可以通過以下公式相互轉換：
攝氏溫度℃=5/9×(華氏溫度℉-32)
華氏溫度 ℉=9/5×攝氏度 ℃+32
絕對濕度（K）=攝氏溫度+273.15
2. 溫度計
1、原理：利用水銀、酒精等熱脹冷縮的液體制成。 當溫度計玻璃泡內的水銀受熱時，水銀柱會上升，通過觀察水銀柱的寬度即可得知溫度。 這里采用了變換的科學思想，通過液柱厚度的變化來表現溫度的變化。
2、結構：一根粗細均勻的玻璃管，管上端有玻璃泡，管內和泡內裝有適量的水銀或酒精，外殼上刻有刻度。 這里采用了放大倍數的科學思想，外徑越小，溫度變化越顯著。
3、種類：常用的液體溫度計有酒精溫度計、水銀溫度計、溫度計、家用溫度計等。 還有雙金屬濕度計、光譜溫度計等非液體溫度計。 如圖1所示，A為實驗室水銀溫度計，B為溫度計，C為溫度計（冷熱計）。
3、液體濕度計的使用
1、使用前，先觀察濕度計的電阻值和最小刻度（恐怕要選擇合適的溫度計來測量被測物體的溫度）。
2、測試時，用手握住溫濕度計的下端，使溫度計的玻璃泡完全浸入液體中并與被測物體充分接觸（但不要接觸溫濕度計的壁和頂部）。容器）。
3、讀數時，待溫度計顯示穩定讀數后再讀數。 讀數時，溫度計的玻璃泡保留在被測液體中（不能拿走讀數）。 讀數時視線應與溫度計液柱上表面平齊。
4、記錄讀數時，數字和單位應寫完整，并注意單位是否遺漏。
37°C讀作：三十七攝氏度（不讀作三十七攝氏度）；
-20°C 讀作：負二十攝氏度或負二十攝氏度。
4. 溫度計
1、電阻值：35℃~42℃，最小刻度（分度值）：0.1℃。
2、溫度計的結構特點
該溫度計與普通溫度計在結構上的區別是：外徑很細，上部玻璃泡的體積較大。 輕微的溫度變化都會引起水銀柱高度的顯著變化，因此比普通溫度計更準確。 玻璃泡與玻璃管之間有一段很細的彎管水的密度與溫度的關系表，其作用是防止溫度計離開被測人體后水銀柱反彈。 測量一次溫度后，應將溫度計搖動幾下后再測量，否則其示值只會減小而不減小。
5.水的逆膨脹
300多年前，人類就知道水在4℃時密度最大的現象。 在冰湖中的試驗表明，在表面結冰的湖泊中，冰層以下的底泥密度從上到下逐漸增大（這是事實，重在下，輕在上） ），溫度也是從上到下遞增，從表層沉積物0℃到底層沉積物4℃。 正是因為這個特點，湖里的鳥兒才能在寒冷的冬天躲進水底的泥里，以免被凍成冰。 由此可知，水在0℃～4℃之間會熱縮冷脹，在4℃以上則熱脹冷縮。
實例強化講座
一、溫度計及使用
【例1】將兩個合格的溫度計，管徑不同，下玻殼內的水銀量相同，同時插入一杯冷水中，稍等片刻即可看到（D）。
A、兩種溫度計的水銀柱上升高度相同，讀數不同。 B、直徑小的溫度計水銀柱升得越高，讀數越大
C、外徑越粗的溫度計水銀柱升得越高，讀數越大。 D、外徑越粗的溫度計水銀柱升得越低，兩個溫度計的讀數相同。
【例2】如圖4所示，是伽利略溫度計（燒杯中有空氣，細管中有液體），下列說法正確的是（D）。
A. 如果溫度下降，液體膨脹，液體上升 B. 如果溫度下降，二氧化碳膨脹，液體上升
C、若溫度升高，二氧化碳收縮，液體增加到DA、B點的值，則B點的濕度值應為
【例3】圖5A為實驗室常用的濕度計，B為溫度計。 比較兩者在結構和使用上的差異。
實驗室溫度計與溫度計的區別：①量程和分度值的區別：從圖中可以看出，實驗室室溫測量范圍為-20℃~100℃，分度值為1° C。 溫度計的電阻值為35℃~42℃，分度值為0.1℃。 ②從結構上看，溫度計的玻璃泡和玻璃管之間有一個很細的彎管，即收縮，但實驗室溫度計沒有。 ③在實驗室使用時，讀數不能離開被測物體，但體溫計可以離開人體。
【變式訓練1】 以下使用濕度計的步驟的正確排列是（C）。
①觀察溫度計的讀數并記錄②取出溫度計③選擇合適的溫度計④估算被測物體的溫度
⑤讓溫度計的玻璃泡與被測物體充分接觸幾分鐘
A.①③④⑤②B.④⑤③①②C.④③⑤①②D.③④①⑤②
【變體訓練2】小明用溫度計測量一杯水的溫度，如圖6所示。他的觀察方式不正確的是玻璃泡接觸到了玻璃杯底部。 糾正的方法是將溫度計的玻璃泡懸浮在液體中間。 校正后測得的溫度為28.9℃，應讀為28.9℃。 小明把體溫計放在冰箱冷藏室里一會兒就拿出來了。 溫度為-11.5°C，讀數為零下十一點。 點五攝氏度。 你認為冷凍室冷藏室的溫度是-11.5℃嗎？ 不。
2. 溫度計讀數
[實施例1] 如圖7所示，濕度計的讀數為(D)。
A.28°C B.-28°C C.12°C D.-12°C
[例2] 使用原本讀數為38℃的溫度計在不跌落的情況下測量正常人的體溫。 如果當天的溫度為 35°C，則溫度計的讀數將為 (B)。
A.37°C B.38°C C.36.5°C D.35°C
【例3】我國南方冬季，支流上結有厚厚的冰層，冰層溫度有時低至-40℃。 溫度為（B）。
A. 4°C B. 0°C C. 略高于 0°C D. 略低于 -40°C
[變化訓練1]-15℃的正確讀數是(A)。
A. 零下 15 攝氏度 B. 零下 15 攝氏度。 零下 15 攝氏度 D. 零下 15 攝氏度
【變化訓練2】如圖8所示使用兩個溫度計測量溫度。 若A表示夜間溫度為6℃，B表示夜間溫度為-2℃，請在圖中標出液柱的位置。
[變體訓練3] 國際單位制中濕度的測量單位是熱力學溫標。 熱力學溫標的單位為開爾文，用符號K表示。它與攝氏溫標的換算關系為：t(°C)=T(K) -273.15（T指熱力學溫標，t 指攝氏溫標）。 這樣一個健康人的溫度用熱力學溫標表示應該是310K； 如果紹興某三天的氣溫用熱力學溫標表示為293K，用攝氏溫標表示則應為20℃。
3、比例法解決被破壞溫度計的讀數
[例1] 刻度均勻但讀數不準確的濕度計，用其檢測冷水混合物的溫度時，讀數為4℃，當冰結冰后水溫降至一定值時，讀數發現它與真實溫度完全相等，讓溫度下降10℃，濕度計的讀數只下降9℃，這樣當用溫度計檢測一定溫度下開水的溫度時，標準大氣壓下，讀數變為（B）。
A.92°C B.94°C C.96°C D.98°C
[實施例2] 在標準大氣壓下，將原始刻度模糊的酒精溫度計與刻度平行放置在冷水混合物中。 此時溫度計的液柱正好對準刻度上的8mm標記； 當放入沸水中時，濕度計的液柱表面正好對準208mm的刻度線。 那么當溫度計的液柱表面對準100mm刻度線時，所測得的空氣溫度為（℃）。
A.90°C B.100°C C.46°C D.50°C
[變體訓練1] 刻度不準確的濕度計插入冷水混合物中時讀數為-3°C，插入1個標準大氣壓的沸水中時讀數為77°C。 現在測量的溫度為 17°C。 實際溫度為（℃）。
A.18°C B.20°C C.25°C D.17°C
【變體訓練2】舒涵的朋友做了一個濕度計。 該溫度計有 110 個刻度。 當他用溫度計測量冷水的混合物時，溫度計的液位停在第20巴。 他用溫度計測量沸水的溫度。 當（1個標準大氣壓下）溫度計液面停在第70格時，求：
(1)溫度計的分度值；
(2)溫度計的電阻值；
(3)如果用溫度計測量釜內溫度，液位停在55巴，則釜內溫度是多少？
(1) 由于1個標準大氣壓下沸水的溫度為100℃，冷水混合物的溫度為0℃，因此溫度計各分度所代表的溫度，即分度值為：
(2)根據這個溫度計，共有110個刻度。 當他用溫度計測量冷水混合物時，溫度計的液柱停在第20巴。 當他用溫度計測量標準大氣壓下沸水的溫度時，溫度計的液柱停在第70格處，所以溫度計在第70格上方40格，所以溫度計的最高溫度此時溫度計可以測量的是t=100℃+40×2℃=180℃，溫度計在20格以下。 還有20格，所以此時溫度計能夠測量的最低溫度為t=-20×2℃=-40℃。 因此，溫度計的電阻值為：-40℃~180℃； (3) 若溫度計測量溫水溫度，液柱停在第55巴，則冷水溫度為t=(55-20)×2℃=70℃。
3.回答問題
16、有一只溫度計A，其刻度不準確，但刻度線均勻。 與標準溫度計B比較后發現，當B的讀數為20℃時，A的讀數為15℃； 當讀數為 80°C 時，A 的讀數為 95°C。 問：當A的讀數為-1°C時，B的讀數是多少？ 是否存在這樣的溫度使得A和B的讀數完全相同？ 如果是的話，溫度是多少？
溫度計上每個刻度指示的實際溫度為（80℃-20℃）/（95℃-15℃）=0.75，溫度計上的讀數從15℃變化到-1℃，也就是變化15—(-1)=16格，15℃時的實際溫度為20℃，所以當A的讀數為-1℃時，實際溫度為t=20℃- 0.75℃×16=8℃。
假設當體溫升高t時，A、B的指示相同，則解為t=15℃； 那么實際溫度就是20℃+15℃=35℃。
17. 在溫標發展史上，曾出現過兩種不同的溫標。 1714年，英國科學家制成了水銀溫度計，并完善了華氏溫標。 這些溫標采用水銀作為測溫介質，通過水銀在玻璃容器中的相對膨脹來表示濕度。 標準大氣壓下冰的熔點設定為32度，水的沸點設定為212度。 兩者平分180度。 每個網格稱為 1 華氏度，以 °F 表示。 1742年，西班牙科學家還使用相同的溫度計和相同的兩個原始劃分點來完善攝氏溫標。 不同的是，攝氏溫標將標準大氣壓下冰的熔點設定為0度，水的沸點設定為100度。 兩者之間有100個格，每個格稱為1攝氏度。 (1) 根據您的觀察和剖析并完整填寫表格。
(2) 分析表中數據，可推導出華氏溫度與攝氏溫度的關系為tF=1.8tc+32。
解：根據表，（1）攝氏溫度每降低5°C，華氏溫度就會降低9°F，因此攝氏溫度應加上30°C； 應添加到華氏溫度的值為 68°F；
(2) y與x的關系是函數關系，令y=kx+b，將x=0、y=32和x=10、y=50帶入函數關系中，解為
因此，函數關系為y=1.8x+32，即tF=1.8tc+32。
18、當溫度計插入冷水中時，水銀柱先輕微下降，然后上升。 造成這種現象的主要原因有哪些？
當我們檢測水的溫度時，玻璃管首先受熱膨脹，因此溫度計中的水銀柱會輕微上升。 但很快水銀受熱就會膨脹，水銀柱就會上升。
19、如圖7所示，同事用最小刻度為-10℃的溫度計測量了一杯水的溫度。 3分鐘后，他從水底取出溫度計，仔細讀取溫度并記錄下來。 這位朋友的操作有什么問題嗎？
解決方法：①溫度計的玻璃泡接觸容器底部，這是錯誤的； ②讀數時溫度計的玻璃泡應停留在水底，這是錯誤的。
20. 世界上第一個溫度計是伽利略根據二氧化碳熱脹冷縮的特性制成的。 其結構如圖8所示，當溫度變化時水的密度與溫度的關系表，玻璃管內的液柱也會沿著管子升降。 想一想，當外界溫度下降時，液柱是上升還是增大？ 你能解釋一下為什么嗎？ 回去制作一個伽利略濕度計，嘗試一下，看看你的觀點與實驗結果是否一致。
解決方法：當外界溫度下降時，玻璃泡內的二氧化碳膨脹，使玻璃管內的水位升高； 相反，當水溫較低時，玻璃泡中的二氧化碳收縮，玻璃管中的水位上升。 因此，它是由熱膨脹和空氣收縮制成的。
21.小明有一個溫度計。 雖然玻璃管的外徑和刻度是統一的，但刻度并不精確。 冷水混合物中的讀數為 -0.7°C，沸水混合物中的讀數為 105.3°C。
(1) 當顯示溫度為-6℃時，實際氣溫是多少？
（2）大約什么溫度有小偏差，可以作為刻度正確的溫度計使用嗎？
22、小紅把兩個相同的燒杯裝滿水，加熱到體溫相同，用相同長度的1、2個保溫材料包裹起來，并定期檢查燒杯中水的溫度。 實驗過程中，溫度保持恒定。 他想利用這些技術來比較兩種材料的絕緣性能。 表中給出了在時間 t（單位為分鐘）測得的兩個燒杯中溫度 T1 和 T2 的幾組數據。 根據這些數據，回答以下問題并解釋原因。
(1)哪種材料的保溫性能更好？
（2）當時的氣溫是多少？
(3) 在溫度數據中，哪一項最有可能因檢測或記錄的遺漏而出現錯誤？ 并猜測一下，正確的數據應該是什么？
(3)在獲得的數據中，t=35min時T1=50℃最有可能是由于檢測或記錄的遺漏而引起的誤差。 由于瓶子內的溫度應該連續且逐步變化，因此有必要描述該溫度隨時間的變化。 變化關系圖線應該是一條連續的平滑曲線，不同時刻測得的實驗數據點都應該在這條平滑曲線上； 圖中每個實驗數據點都在自己對應的曲線上，只有t=35min時的數據T?不在對應的曲線上，并且偏離這條曲線很遠，說明該數據點的值與實際偏離太多此時的值，即該點是錯誤的數據點。 根據圖表的變化規律，實際溫度應該在46℃左右。