自制温度计
今天预习过物理课程后,我决定和表弟一起做一个实验,就制作一个温度计吧!
器材:刻度尺、水、水杯、吸管、活塞等。
过程:
首先,我们在水杯里装满了水,然后插上一根直径非常细的吸管。
为什么吸管要很细呢?因为我们知道体积=截面积×高度,如果截面积太大(也就是吸管太粗的话),那样就很难辨别出习惯内水的变化了。
然后用活塞把水杯口堵住,塞得很紧。干完这一步后,我和表弟分头行动——我去搞热水,他去搞冷水。那就分头来看看吧。
我:将水壶里面的水烧开,这时水的温度就到达了沸点(100℃),把事先准备好的水杯放入水壶中,随后就可以观察到,吸管中的水柱开始上升了!它的速度很快,很快就达到了吸管的顶部,然后水漫出来了!
为什么水迅速上升甚至漫出来?这就是我们所熟知的“热胀冷缩”,当水温度升高的时候,水就迅速上升,通过吸管可以很清楚地观察到。不过这一步有点缺陷,那就是吸管太短了,导致水漫了出来。
实验缺陷:吸管有点短。
这一次我换了一根长一点的吸管,水终于在一个快到达顶端的位置停了下来。我松了口气,赶忙用刻度尺去量,量得这个地方离水面的高度,记做100℃。
下面去看看表弟准备的怎么样了吧。
表弟:他取出小刀(注意安全哦!),来到冰箱旁,冰箱里有很多的冰块。将这些冰块用小刀割下来放在一个容器里,然后在里面倒上一些凉水,这就是冰水混合物,水不至于让冰融化,冰也不至于让水凝结的状态。
随后,我们把杯子放进冰水中,可以清楚地观察到:吸管内的水柱开始下降了!
这里同样是因为热胀冷缩,吸管内的水柱迅速地缩了下去。
当水柱下降到一个位置的时候,终于停止不动了,我们赶忙拿出刻度尺,在这里标出0℃。
然后便开始计算:用刻度尺测量出100到0℃只见的距离,将之100等分,每一份便是一度了。
思考:用这样的方法,测量100度以上的温度可不可以呢?测量零下温度呢?
呵呵,答案是肯定滴!测量出了每一度的距离,就可以用它作为标准,101、102摄氏度都可以。
为了做一个简单、方便、实用的温度计,我们只标出了一部分温度,因为这些温度是常用的。
好了,一个自制的温度计就大功告成啦!
延伸知识:摄氏度
摄氏度是十八世纪瑞典天文学家摄尔修斯提出来的,它以0摄氏度为结冰点,是目前用的比较广泛的一种温标。今天我们实验用的方法,就是他所使用的哦~~
有同学可能问了,结冰点可不可以随便定呢?当然可以啦!你也可以创造出“赵氏温标”、“张氏温标”哦!