低温物理与技术-第1章 温度和温度计
(新)初中物理九上《12.1温度与温度计》公开课(课件)
0摄氏度是这样规定的： 把冰水混合物的温度规定为 0℃，这是水的冰点。
0℃
冰水混合物
100摄氏度是这样规定的： 把一标准大气压下，沸 水的温度规定为100℃， 这是水的沸点。
沸腾的水
100℃ 0℃
0摄氏度和100摄氏度之 间分成100等分，每一等 分为摄氏温度的一个单 位，叫做1摄氏度。
3.自动水位显示器
当水位到达最大平安值时，接通导线AB，电磁 铁电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使红灯 电路接通，红灯就亮起来，发出报警信号。水位没有 到达金属块A时,电磁铁不通电无磁性，绿灯亮到达最大平安值时，接通导线K，电磁铁 电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使红灯电 路接通，红灯就亮起来,发出报警信号。
第一节 温度与温度计
奇妙的水
云，形状各异。你是否 知道云从哪里来？
传说纷飞的雪花来自天 上“婆婆”的羽毛枕头。 你是否相信？ 雨，来自何处？又漂向何方？
云、雨、雪 是怎样形成的？
太阳照射使地面的水温升高，含有水蒸气的热空气 上升。在上升中，空气逐渐冷却，水蒸气凝结成小水滴 或小冰晶，形成了云。当云层中的小水滴合并成大水滴 时，雨便产生了。假如上空的温度较低，水还能以雪的 形式降到地面。
1.云、雨、雪……它们都是水，只是形态各异罢了。
2.水变化万千。它不仅可变成云、雨、雪，而且还可以 化为露、雾、霜等。
水之旅 水是怎么变化的呢？
将冰放入水壶中，然后加热， 观察冰的变化。不断加热，水 沸腾后，用勺子靠近壶嘴。 通过观察可知：在加热过程中， 冰变成了水，水变成水蒸气， 水蒸气在勺子上又复原成水。 如果把水放入冰箱，水还能复 原成冰。
第一节 温度与内能
4．-20℃的正确读法是 [ A D ]
A．负20摄氏度 B．零下摄氏20度
C．负摄氏20度 D．零下20摄氏度
5.在4-1中，各温度计的读数分别为： 甲为_____________ 11℃ 乙为_____________ 16℃ 丙为_____________ 9℃
6．给体温计消毒的正确方法是( D )
体温计
1、体温计———测体温用的医用温度计 2、体温计里装的液体是 水银 。
3、测量范围是 35ºC到42ºC 。分度值是 0.1ºC 。
1．温度是表示_______________的物理量，常用的温度 物体冷热程度
计是根据_______________的性质来测量温度的，温度 液体热胀冷缩
计上的单位℃表示采用的是_________温度，它把1标准 摄氏 大气压下______________的温度规定为 0℃，把1标准 冰水混合物 大气压下______的温度规定为 100℃． 沸水 2．人的正常体温（口腔温度）大约是_____， 37℃ 读作_________． 37摄氏度 3．体温计的测量范围是___________，分度值是______． 0.1℃ 35℃～42℃
冰冷的冰块 温度虽低，其内部分子 仍在做无规则运动，它 也具有内能。
结论:任何物体，都具有内能。
因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。
讨
论
内能与机械能有什么不同？
内能是与微观运动有关的能量，与温度的变化有关； 机械能是与宏观运动有关的能量，与运动的速度、高 度有关。
思考:
物体的温度升高或降低时，内能会有什么变化？ 物体温度升高，内能增加. 物体温度降低，内能减少。
物体的内能与那些因素有关：
1、与温度有关：同一物体若体积变化不大， 温度升高内能增大；温度减小，内能减小 2、物体的内能与质量有关：当温度相同时， 质量越大，内能越大，质量越小，内能越小 3、物体的内能与是否发生物态变化有关 例：物体从00c的冰化为00c的水内能如何变化？ 物体从00c的水结为00c的冰内能如何变化？
初二物理讲义秋季班第1讲.温度计.教师版
漫画释义知识互联网1温度计1力学·同步课本·教师版2力学·同步课本·教师版一、 热膨胀热膨胀的一般规律：热胀冷缩水的反常膨胀规律：0℃—4℃：热缩冷涨；t ≥4℃：热胀冷缩 热膨胀在技术上的意义：⑴ 在架桥、铺路、安装管道时, 接触物间留有空间, 防止热胀冷缩的力产生破坏作用 ⑵ 利用热膨胀给火车轮安装轮箍⑶ 利用不同材料在相同条件下热膨胀不同的双金属片, 制成自动控制恒温箱、自动防火报警装置二、 热传递定义：热量从高温物体传给低温物体, 或从一个物体的高温部分传到低温部分的现象 条件：相邻物体之间或同一物体的不同部分存在温度差 实质：能量的转移方式：传导、对流、辐射⑴ 热传导：能量沿着物体传递⑵ 对流：依靠液体、气体的流动来传递能量的方式⑶ 热辐射：能量由发热体沿直线向外射出去的传导方式, 它不需要任何媒介物, 可在真空中进行三、 温度及温度计冬天从户外回来, 用凉水洗手, 为什么感觉水变温暖了? 手去触摸长时间放在教室里面的金属块、木块和泡沫塑料块, 感觉金属块比较凉．但是用温度计测量, 竟然温度一样, 很奇怪吧, 让我们一起走进神奇的热学吧……1．温度⑴ 定义：我们把物体的冷热程度叫做温度．⑵ 测量工具：测量温度的工具是温度计．温度计有气体温度计、液体温度计、金属温度计（双金属片）等．实验室中常用温度计是液体温度计, 它是利用水银、酒精或煤油等液体热胀冷缩的性质制成的．由于温度计内部的液体有不同的沸点和凝固点, 所以可制成测量范围不等的各种用途的温度计．⑷ 温标：温度的测量标准．常用有摄氏温标、华氏温标和热力学温标(也叫绝对温标或开尔文温标)． 思路导航做个小实验: 先把两只手分别放入热水和冷水中, 然后, 先把左手放入温水中, 再把两手放入温水中. 两只手对“温水”的感觉相同吗?3力学·同步课本·教师版在国际单位制中, 温度的度量使用热力学温标．2．温度计⑴ 使用温度计的注意事项观察：① 零刻度; ② 分度值; ③ 量程（温度计所能测量的最低温度和最高温度）放置：① 温度计的玻璃泡要与被测物体充分接触;② 测量液体温度时, 玻璃泡不要接触到容器底或容器壁; 读数：① 读数时, 温度计的玻璃泡始终不能离开被测物体或液体;② 等温度计的示数稳定后再读数;③ 读数时, 视线要与温度计中液柱的表面平齐, 不能仰视或俯视． 记录：① 记录时一定要带单位（℃）;② 如果温度为零下时, 可在数字前面加负号, 如零下5摄氏度, 可记为－5℃． 种类 原理 图 温 标名称 摄氏温标 华氏温标 热力学温标 创立人摄尔修斯 （瑞典） 华伦海特 （德国） 威廉·汤姆孙开尔文（英国） 零点及 分度方法1标准大气压下冰水混合物温度为0度, 纯水沸腾时温度为100度, 在0～100度间等分100份, 每一等份就是1摄氏度1标准大气压下冰水混合物温度为32度, 纯水沸腾时温度为212度, 中间等分180份, 每一等份就是1华氏度 把－273.15℃叫做绝对零度, 每一度的大小与摄氏温度相同（通常取绝对零度为－273℃）温 度符号 tt FT单位摄氏度（℃）华氏度（F ）开尔文（K ）换算 关系273t T =- ()5329F t t =- 9325F t t =+()9273325F t T =-+273T t =+ ()5322739F T t =-+4力学·同步课本·教师版液体温度计液体热胀冷缩（水银受热膨胀最明显, 所以最精确． ）气体温度计气体热胀冷缩如图是伽利略制造的世界上第一个温度计,要受大气压影响．金属温度计（双金属片）温度变化时不同金属的热膨胀程度不同医用体温计, 是内注水银的液体温度计, 它的刻度范围为35℃～42℃, 分度值是0.1℃．体温计装水银的玻璃泡与玻璃管的连接处管孔特别细且略有弯曲．测体温时, 水银受热膨胀从细管升入直管, 体温计离开人体后, 水银冷却收缩, 在弯管处断开, 直管中的水银不会缩回玻璃泡, 所以体温计能在离开人体后读数．再次使用时, 要甩动温度计, 使直管中的水银回到玻璃泡中． 四、 物质的三态物质在一般情况下都有三态, 如水的三态为冰、水、水蒸气, 分别为固态、 液态和气态. 当然, 物质还有其他两种存在的形态, 叫做等离子态和超固态. 处于等离子态的物质叫做等离子体, 处于超固态的物质叫做超固体. 初中阶段我们只研究固态、液态和气态这三态之间的相互转化.例如：水这种常见的物质, 当它由液态水变成固态冰的过程叫凝固；由冰变成水的过程叫熔化；由液态水变成气态水蒸气的过程叫汽化；由水蒸气变成水的过程叫液化；还有水蒸气直接变成固态冰的过程凝华；由冰变成水蒸气的过程叫升华. 简言之, 熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华是最常见的六种物态变化.【例1】 一般的物体都有热胀冷缩现象, 当物体受热膨胀时, 它的密度（ ）A ．不变B ．增大C ．减小D ．都有可能 【答案】 C例题精讲题型一：热膨胀5力学·同步课本·教师版【例2】 如图所示, 在试管中装上适量的水, 把一根画有刻度的吸管穿过橡皮塞插入水中, 用酒精灯给试管中的水加热, 则会看到吸管的液柱会 （上升或下降）, 若将酒精灯移开, 则会发现液柱 （上升或下降）. 【答案】 上升 下降【例3】 已知在相同条件下, 铝的热膨胀比铜显著．如图是一个铜铝双金属片, 在30℃时是平直的, 则在60℃时, 双金属片将向 弯曲. 【答案】 铜 在温度变化时, 物体都具有热胀冷缩的特点．在受热膨胀时, 双金属片都会受热膨胀, 但它们受热的程度是不同的, 膨胀大的要向膨胀小的那一侧弯曲, 所以双金属片会向铜片那边弯曲.【例4】 热传递的条件是 , 热传递的方式有 、对流、辐射.【答案】 物体之间有温度差 传导【例5】 冬天, 用手去摸铁棍和木棍, 觉得铁棍比木棍凉, 这是因为( )A ．铁棍比木棍的温度低B ．铁棍比木棍的热能少C ．铁棍比木棍的导热能力强D ．木棍比铁棍的导热能力强【答案】 C【例6】 蒸包子的笼往往有好几层, _______（填”上”或”下”）层中的包子最先被蒸熟；用冰来冷却食品时, 冰应放在食品的_____．（填”上方”或”下方”） 【答案】 上 上方【例7】 许多电冰箱的后背涂成黑色, 原因是 ( ) A ．黑色物体的热辐射能力较强. B ．黑漆的强度较高．C ．黑色物体吸热能力较强, 有利于冰箱内物体的降温.D ．黑色物体不易吸附灰尘.【答案】 A【例8】 如图所示, 让试管口斜向下方, 给试管底部的空气加热, 把手指放在试管口处, 手指会感觉热吗?为什么?若让试管斜向上方, 重复上述实验．会发生什么现象?为什么?例题精讲题型二：热传递6力学·同步课本·教师版【答案】 当试管口斜向下方, 给试管底部空气加热时, 把手指放在管口处, 即使过相当长一段时间, 手指也不会觉得热. 这个现象一方面是因为空气并不善于传热, 是热的不良导体；另一方面由于试管的底部在上方, 虽然这部分空气受热膨胀, 密度变小, 但不会形成对流, 即温度较高的空气不会流向试管口处.若试管口斜向上方, 即试管底部在下方, 则对其加热时, 由于空气是热的不良导体, 热传导仍不显著, 但空气受热膨胀, 密度变小, 向上流动的现象将不可避免, 因此, 放在管口的手指觉得很热, 只有立即移开, 才能避免烫伤.【例9】 物体的_________用温度表示, 温标既可以用_______温度t , 也可以用_________温度T来表示, 它们之间的换算关系是_________． 【答案】 冷热程度 摄氏 热力学 +273K T t （）【例10】 如图中A 、B 、C 、D 分别是四位同学“用温度计测水温”的实验操作, 其中正确的是（ ）A B C D 【答案】 D【例11】 常用温度计是利用液体的来测量温度的, 用摄氏度做温度单位时, 温度的表示符号为 , 图中温度计甲的示数为 , 读作 ；温度计乙的示数为 , 读作 ．【答案】 热胀冷缩 t 2.4℃ 2.4摄氏度 -1.8℃ 负1.8摄氏度【例12】 一支使用后示数为38.2℃的体温计经正常消毒后, 没有甩, 直接去测量实际体温为37.1℃的人的体温, 示数为多少?如果用它测量体温为38.6℃的人的体温, 示数为多少? 例题精讲题型三：温度计的使用7力学·同步课本·教师版【答案】 38.2℃ 38.6℃【例13】 量程都是0～100℃的甲、乙、丙三只酒精温度计, 最小刻度都是1℃, 玻璃泡的容积, 甲大些, 乙、丙相同；玻璃管的内径, 甲、乙相同, 丙粗些．由此可判断此三只温度计的相邻的两条刻度线间的距离（ ）A ．甲最长, 丙最短B ．甲最短, 丙最长C ．乙最长, 但不能比较甲与丙的长短D ．乙最短, 但不能比较甲与丙的长短 【答案】 A【例14】 有一只温度计的刻度均匀但不准确, 将它放在冰水混合物中示数为零下2℃；将它放在1标准大气压下的沸水中时示数为96℃．若放在某室内示数为24.5℃, 则室内的实际温度是_______．【答案】 由100-0100-=96--296245t.-（）, 得t ≈27℃ (梯子法)【例15】 小红做实验时发现一只温度计不准确, 把它和标准温度计一同插入水中, 发现当实际温度为2℃时, 它的示数为4℃, 实际温度为82℃时, 它的示数是80℃, 仔细观察, 它的刻度是均匀的．如图所示:⑴ 请以x 表示任意温度时这只温度计的示数, 以y 表示这时的实际温度, 导出用x 表示y 的关系式;⑵ 这只温度计的示数是26℃时, 实际温度是多少? ⑶ 在什么温度时, 这只温度计的示数等于实际温度?y x 80︒C2︒C4︒C 82︒C【答案】 ⑴ 因为刻度是均匀的, 所以温度计每增加相同的示数时, 实际温度的增加也是相同的．根据这一点, 可以试探性地写出y =ax (a 为某一常量)．但是根据题中所述的实际情况, 当x =0℃时, y 不太可能也是0℃．设这时y =b , 于是y 和x 的关系在形式上应为y =ax +b ①由于x =4℃时, y =2℃; x =80℃时, y =82℃, 把这两组数据分别代入①式得到42a b +=, 8082a b +=, 解这个二元一次方程组得到 1.05a =, 2.2b =-, 即1.052.2y x =-．②例题精讲题型四：温度计的校准8力学·同步课本·教师版⑵ 把26x =代入②式, 得25.1y =．这表明这只温度计示数为26℃时, 实际温度为25.1℃． ⑶ 在②式中令x =y , 即 1.05 2.2x x =-解之, 得x =44℃．这表示在44℃时, 温度计的示数与实际温度相同.【例16】 小明有一支温度计, 它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的, 但它的标度却不准确, 它在冰水混合物中的读数是-0.7℃, 在沸水中的读数是102.3℃, 则 （1）当它指示的温度是-6℃时, 实际的温度是多少?（2）它在什么温度附近误差很小, 可以当作刻度准确的温度计使用? 【答案】 -5.15℃ 23.3℃【例17】 在摄氏温标建立之前, 有一种温标叫“华氏温标”, 它规定在l 标准大气压下沸水的温度为212度, 冰水混合物的温度是32度, 中间分为180等分, 每一等分代表1华氏度, 写作1℉, 那么35℃=℉, 104℉= ℃． 【答案】 95; 40【例18】 下图是物质三态的分子结构示意图, 下列说法正确的是（ ）A ．物质状态变化, 是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化B ．气态、液态物质分子做无规则运动, 固态物质的分子不做无规则的运动C ．气体分子间的距离较大, 分子间的引力较大D ．液体分子间作用力比固体的小, 因此液体没有固定的体积【答案】 A【例19】 下列关于固、液、气的特征说法正确的是（ ）A ．固体有一定的体积, 没有一定的形状B ．液体有一定的体积, 没有一定的形状C ．气体没有一定的形状, 有一定的体积D ．液体有一定的体积, 也有一定的形状 【答案】 B 题型五：物质的三态【例20】密封的烧瓶中装有某种气体, 如图所示, 图中的黑点表示气体分子, 用抽气筒抽出该烧瓶中部分气体后仍密封, 描述烧瓶内剩余气体分子的四个示意图如图所示,其中正确的是（）【答案】D解析: 用抽气筒抽出该烧瓶中部分气体后, 瓶子里的气体减少, 由于气体具有流动性,分子间的作用力很小, 因此下面的气体分子会向上运动, 充满整个瓶子.【例21】水能结成冰, 水也能变成水蒸气, 在这两个过程中所涉及的物态变化名称分别是（）A．熔化凝固B．凝固升华C．凝固汽化D．凝固液化【答案】C力学·同步课本·教师版9力学·同步课本·教师版提高班【拓展1】在竖直吊着的一个玻璃圆环中充满了水,如图所示,使圆环保持静止,不做任何运动的情况下,要使环内的水顺时针方向流动起来,可行的办法是_______________.【答案】用酒精灯在圆环的左下角或环的左侧加热【拓展2】小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现型, 其主要原因是（）A.为了避开行人和建筑物B.为了美观C.为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏D.为了方便工人师傅安装和检修【答案】C【拓展3】一标准大气压下, 用温度计测量沸水的温度, 当示数是30℃时指示的温度是（）A．当时的室温B．水的温度C．温度计玻璃泡内液体的温度D．不确定【答案】C【拓展4】有人在烧开水时, 不时的打开锅盖去搅拌一下水, 水会比较容易烧开, 试解释其中的原因.【答案】烧开水时, 锅底的水先受热温度升高, 但因为水是热的不良导体, 所以上面的水温度相对较低, 通过不时的搅拌, 以加快锅里水之间的上下对流, 所以水就容易开了.思维拓展训练（选讲）1011力学·同步课本·教师版【拓展5】 有一支标度不准的温度计, 内径和刻度都是均匀的．这支温度计在冰水混合物中的示数是－11℃；在标准大气压下的沸水中示数是99℃, 把它放在某房间内, 如果示数是11℃, 则房间内的实际气温是多少? 如果把它放在实际温度为10℃的环境中, 这支温度计的示数是多少?【答案】 20℃ 0℃尖子班【拓展1】 一块矩形金属板．在其右上角切掉一个小正方形(如图所示)．在金属板被加热时可以观察到下列哪些现象（ ）A ．QR ＞PQB ．QR ＜PQC ．QR 恒等于PQD ．QR ：PQ =b ：c【答案】 C【拓展2】 1标准大气压下, 用温度计测量沸水的温度, 当示数是50℃时指示的温度是（ ）A ．当时的室温B ．水的温度C ．温度计玻璃泡内液体的温度D ．不确定【答案】 C【拓展3】 如图所示, 将试管中的20℃的冷水放到80℃的热水中, 使冷水温度达到接近80℃所需时间为1t , 另外将80℃的热水放到20℃的冷水中, 使热水温度降到20℃所需的时间为2t , 则1t 与2t 有怎样的关系？【答案】 t 1＜t 2由于冷水在试管中加热时会发生对流现象, 整个试管中的水比较快的达到一定温度, 而热水放热后上面的热水因不易发生对流过程, 放热较慢, 时间就长.【拓展4】 有一支标度不准的温度计, 内径和刻度都是均匀的．这支温度计在冰水混合物中的示数是－11℃；在标准大气压下的沸水中示数是99℃, 把它放在某房间内, 如果示数是11℃, 则房间内的实际气温是多少? 如果把它放在实际温度为20℃的环境中, 这支温度计的示数是多少?【答案】 20℃ 11℃a cb a R QP12 力学·同步课本·教师版【练1】 在国际单位制中, 温度的量度使用热力学温标, 它是以273 ℃为零起点的温标, 那么用热力学温标表示一个标准大气压下冰水混合物的温度应该是（ ）A ．0℃B ．0KC ．273℃D ．273K【答案】 D【练2】 小丽测量烧杯中热水温度时, 将热水倒入另一烧杯中少许．然后如图所示的那样去测量和读数, 她这样做被小宇找出了一些错误, 但有一条找得有点问题, 请你把它挑出来（ ）A ．不应该倒入另一烧杯中, 这会使温度降低B ．水倒得太少, 温度计的玻璃泡不能完全浸没C ．读数时, 视线应该与刻度线相平, 而不应俯视D ．应该将温度计取出读数, 而不应该放在水中读数【答案】 D【练3】 某同学取出一支示数为39.6℃的体温计, 没有将水银甩回玻璃泡而直接测量自己的体温．若他的实际体温是36.6℃, 则测出来的体温是（ ）A ．36.6℃B ．39.6℃C ．38.6℃D ． 76.2℃【答案】 B【练4】 如下图所示, 一个竖直放置的三角形玻璃管, 管中装满水, 用酒精灯对某一顶点加热, 水便按图中所示的方向流动, 那么被加热的顶点（ ）A ．一定是A 点B ．一定是C 点C ．一定是B 点D ．任意一点【答案】 C【练5】 用湿手迅速将刚蒸熟的馒头拿出笼, 却不觉烫手, 这是因为手指上的水变成 填充在手指与馒头之间, 它们是热的 , 起到了 作用．【答案】 水蒸气 不良导体 隔热【练6】 当积雪覆盖大地时, 越冬小麦不会被冻死是因为 ．【答案】 雪及雪与地之间有不流动的空气, 它们都是热的不良导体【练7】 把纸紧紧卷在直径相同的钢棒和玻璃棒上, 把它们的一端放在同一火焰上加热, 结果是（ ）A ．钢棒上的纸先烧焦B ．同时被烧焦C ．玻璃棒上的纸先烧焦D ．无法确定【答案】 CCB课后测【测1】在制作液体温度计时, 为了提高温度计的准确程度, 下面措施可行的是（）A．玻璃泡的容积做大一些, 玻璃管内径做细一些B．玻璃泡的容积做小一些, 玻璃管内径做粗一些C．玻璃泡的容积做大一些, 玻璃管内径做粗一些D．玻璃泡的容积做小一些, 玻璃管内径做细一些【答案】A【测2】请在-18℃、0℃、20℃、37℃、42℃、100℃、200℃中选择正确的答案填在横线上：水沸腾时的温度是_______,人体的正常温度是_______,洗澡水的最佳温度是_______,人感到较舒服的温度是_______, 冰箱冷冻室的温度是_______,水结冰的温度是_______,炸排骨的温度是______【答案】100℃37℃42℃20℃-18℃0℃200℃【测3】现用一支体温计（初始示数为37.5℃）先后去测量温度分别为37℃和39℃的两个人的体温, 则测量结果分别为℃和℃.【答案】37.5 39【测4】如右图所示, 取一只墨水瓶, 装满带红色的水, 用橡皮塞塞紧瓶口, 再取一根两端开口的空圆珠笔芯穿过橡皮塞插入水中. 该温度计是根据原理来工作的. 实际使用中发现该温度计玻璃管中液柱变化不明显, 导致示数不准确, 对此,请你提出一条改进的建议：.改进后将该装置放人热水中, 发现红色水柱很快溢出管口. 为了避免红色水柱溢出管口, 请你再提出一条改进的建议：【答案】液体的热胀冷缩；换一个更细的圆珠笔芯；换用更长的细管或降低热水的温度13力学·同步课本·教师版14 力学·同步课本·教师版第十五种品格：创新想像力比知识更重要，因为知识是有限的，而想像力概括着世界的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。
低温物理与技术低温液体PPT教案
液氮的蒸发温度为77.36K；
在标准大气压下，液氮冷却到63.2K时转变成无色透明的结晶体；
液氮的沸点和凝固点之间的温差不到15K，因而在用真空泵减压时容易使其固化；
因固态氮的密生同素异形转变，并伴随比热容的增大。
转化热约为8.2kJ/kg。
还是比较理想的清洁能源。 在火箭技术中氢被作为推进剂，同时利用氢为原料还可以产生重氢，以满足核
动力的需要。
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氦气制冷的氢液化系统 第19页/共81页
2.3正常液体4He的性质
量子流体——液氦
氦（Helium）为稀有气体的一种。在自然界，存在着 3He和4He两种同位素。4He的原子核有两个质子和两个中子， 称为玻色子；而3He只有一个中子，称为费米子。
氦的应用主要是作为保护气体、气冷式核反应堆的工作流 体和超低温冷冻剂。
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氦 （Helium)
氦是由原子量为4.003的4He和3.016的3He两种稳定同位 素
氦在空气中的含量仅5.24ppm，氦生产主要从天然气中提 取。氦中3He的含量约占1／107～1／106。通常指的是 4He
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带尾巴的高真空绝热金属杜瓦
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氧的性质
无色无味的气体，标准状态下的密度是1.430kg/m3，比空气略重；氧较难溶解于 水；
氧的化学性质非常活泼，它能与很多物质（单质和化合物）发生化学反应，同时 放出热量；反应剧烈时还会燃烧发光；
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➢ 海兰特系统可以得到液氮和液氧产品
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氢的性质
2.2 液氢
最轻的工质；无色无味，极难溶于水；标准状态下H2的密度为 0.0899kg/m3，是空气的1/14.38；
第一节 温度与温度计
沸水
___________________的温度规定为 0℃，把1标准大气压下___________
的温度规定为
100℃．
目标测试
37℃
37摄氏度
2.人的正常体温（口腔）大约 是_________，读作_____________。
0.1℃
35℃～42℃
体温计的测量范围是______________，分度值是___________。
C.39ºC和40ºC
D.39ºC和39ºC
归纳拓展
实验室用温度计、体温计、寒暑表的异同
实验室温度计
原理
测温
体温计
寒暑表
液体的热胀冷缩
煤油、水银、酒精等
水银
煤油、酒精
量程
-20~110 ℃
35~42 ℃
-30~50 ℃
分度值
1℃
0.1 ℃
1℃
液体
构造
玻璃泡上部是均匀细管
使用
不能离开被测物体读数,
方法
不能甩
玻璃泡与毛细管间有一段细而弯的“
缩口”
新知讲解
4.温度计的构造：
新知讲解
5. 温度计的使用：
（1）使用前要观察温度计的量程和分度值，估计被测物体的温度是否在量程内。
（2）测量时温度计的玻璃泡应被包围在被测物体内。
（3）测量液体温度时，温度计的玻璃泡应浸没在液体中，但不能接触容器壁和
容器的底部。
（4）待温度计内液柱的液面稳定时再读数，读数时视线要与液面相平。
（2）热力学温度的单位是开尔文，简称开，符号是“K”；
（3）1标准大气压下，纯净的冰水混合物的热力学温度是273.15K；
（4）热力学温度（）和摄氏温度（）的换算关系是：
温度 温度计
各种各样的温度计
除液体温度计外，在科学实验和生产实践中，常用的 还有气体温度计、辐射温度计、光测高温计和电阻温度计 等． 气体温度计是利用气体的某些性质(如体积或压强)随 温度改变的特点制成的，一般用氢气或氮气制成．这种温 度计精度高、测量范围广，多用于精密测量． 辐射温度计是利用热辐射来测量高温物体温度的．它 能测量高达l 600℃的高温． 光测高温计是利用炽热物体发出的光来测量温度的， 它的测量范围在800～3 200℃之间． 电阻温度计是利用金属或半导体的电阻随温度而改变 的性质制咸的．由于这种温度计测量准确，往往用作测量 温度的标准仪器．
三、体温计
构造 测量范围 分度值 使用
三、体温计
构造
与普通温度计大致相同。不同：有一段很细的弯管
测量范围 分度值 使用
35 ℃－42 ℃ 0.1 ℃ 读数时要离开人体，读完后必须手拿 体温计的上部用力向下甩
思考：
1、能不能用体温计测开水的温度？ 2、为什么不能用普通的温度计测 人体体温
四：热力学温度（T） 热力学温度（ ）
第一节 温度
温度计
烟台今天白天到夜间晴到少云， 东到东南风3到4级，26到18度， 现在气温23.4度
第一节 温度
温度计
一、温度 物体的冷热程度 (t) Temperature
冷水
温水
热水
凭感觉不能准确地判断物体的温度
二、温度计 1、构造
测量温度的仪器
刻度
一根内径很细且粗细均匀的玻璃管 下端是一个玻璃泡内有水银（ 下端是一个玻璃泡内有水银（酒精 或煤油）等液体，外壁标有刻度。 或煤油）等液体，外壁标有刻度。
细 管 玻 璃 管
2、原理
根据液体的热胀冷缩性质来自玻 璃 泡液体3、单位 、
低温物理实验技术
对 流 热 交 换 器
压机
节流阀
阀门 杜瓦容器
图 4-0-1
林德机
种液化气的沸点温度 表 4-0-1 气体种类 O2 N2 H2 Ne 27.102
4
He
3
He
沸点温度 K 90.188 77.344 20.27
4.222
3.197
2. 利用制冷机循环来获得低温 利用液氮、液氦来使物体降温，要使用较为复杂的恒温器，同时又要消耗较多的液氮 和液氦。我国的氦资源较少，教学实验或一般测试，由于代价过高，难于广泛使用。故采 用封闭循环的小型制冷机来获取低温。 实验用的小型制冷机有 G-M 制冷机、 ST 制冷机、 SV 制冷机、VM 制冷机等。基本工作原理都是将高压氦气经绝热放气过程而实现降温，仅结构 和循环过程有所不同。它们的工作温度范围一般为 300K～10K，或再稍低一些。4.2K 以下 的低温可以利用减压降温使液氦进一步降温，或用稀释制冷机和绝热去磁法等。目前获得 的最低温度是mK 级，而能进行实验测试的低温是 2mK。
B C H1 H2 R
S
T
于低温液体的所需要的实验温度。 加热器 H 2 的作用 图 4-0-3 高真空绝热恒温器 是用它控制辐射屏的温度与样品温度一致，以减小 对样品的辐射漏热。高真空绝热恒温器的优点是： • 漏热小，因此可以精确地计量对样品升温所提供的热量；‚ 样品内温度均匀；ƒ 周围 环境变化对样品无影响，恒温时温度稳定；„ 样品升温时，低温液体消耗很少。 (3) 漏热式恒温器(见实验 4-1-2) 2. 低温温度测量 温度测量是低温物理实验中首要和基本的测量。各种温度测量方法有不同的原理、测 量范围、测量精度。应根据具体测试要求来选择。下面介绍几种常用的测温方法。 (1) 蒸汽压温度计 蒸汽压温度计是利用液态气体的饱和蒸汽压与温度的对应关系而制成的。将感温泡放 在待测点处，用压力传送管接到压力计上读出蒸汽压，查表即得温度。此温度计测量的温 区较窄，但是感温泡体积小，且不需进行修正，故仍经常使用。 (2) 热电偶温度计 热电偶温度计的基本原理是物理中的塞贝克效应。两根不同金属的细线如图 4-0-4 那 样连接起来，若两接点的温度 T1 ¹ T2 ，在回路中就会产生温差电势。温差电势的大小取决于
初二物理秋季讲义 第1讲 温度计 教师版
漫画释义知识互联网1温度计一、 热膨胀热膨胀的一般规律：热胀冷缩水的反常膨胀规律：0℃—4℃：热缩冷涨；t ≥4℃：热胀冷缩 热膨胀在技术上的意义：⑴ 在架桥、铺路、安装管道时, 接触物间留有空间, 防止热胀冷缩的力产生破坏作用 ⑵ 利用热膨胀给火车轮安装轮箍⑶ 利用不同材料在相同条件下热膨胀不同的双金属片, 制成自动控制恒温箱、自动防火报警装置二、 热传递定义：热量从高温物体传给低温物体, 或从一个物体的高温部分传到低温部分的现象 条件：相邻物体之间或同一物体的不同部分存在温度差 实质：能量的转移方式：传导、对流、辐射⑴ 热传导：能量沿着物体传递⑵ 对流：依靠液体、气体的流动来传递能量的方式⑶ 热辐射：能量由发热体沿直线向外射出去的传导方式, 它不需要任何媒介物, 可在真空中进行三、 温度及温度计冬天从户外回来, 用凉水洗手, 为什么感觉水变温暖了? 手去触摸长时间放在教室里面的金属块、木块和泡沫塑料块, 感觉金属块比较凉．但是用温度计测量, 竟然温度一样, 很奇怪吧, 让我们一起走进神奇的热学吧……1．温度⑴ 定义：我们把物体的冷热程度叫做温度．⑵ 测量工具：测量温度的工具是温度计．温度计有气体温度计、液体温度计、金属温度计（双金属片）等．实验室中常用温度计是液体温度计, 它是利用水银、酒精或煤油等液体热胀冷缩的性质制成的．由于温度计内部的液体有不同的沸点和凝固点, 所以可制成测量范围不等的各种用途的温度计．⑷ 温标：温度的测量标准．常用有摄氏温标、华氏温标和热力学温标(也叫绝对温标或开尔文温标)． 思路导航做个小实验: 先把两只手分别放入热水和冷水中, 然后, 先把左手放入温水中, 再把两手放入温水中. 两只手对“温水”的感觉相同吗?在国际单位制中, 温度的度量使用热力学温标．2．温度计⑴ 使用温度计的注意事项观察：① 零刻度; ② 分度值; ③ 量程（温度计所能测量的最低温度和最高温度）放置：① 温度计的玻璃泡要与被测物体充分接触;② 测量液体温度时, 玻璃泡不要接触到容器底或容器壁; 读数：① 读数时, 温度计的玻璃泡始终不能离开被测物体或液体;② 等温度计的示数稳定后再读数;③ 读数时, 视线要与温度计中液柱的表面平齐, 不能仰视或俯视． 记录：① 记录时一定要带单位（℃）;② 如果温度为零下时, 可在数字前面加负号, 如零下5摄氏度, 可记为－5℃．医用体温计, 是内注水银的液体温度计, 它的刻度范围为35℃～42℃, 分度值是0.1℃．体温计装水银的玻璃泡与玻璃管的连接处管孔特别细且略有弯曲．测体温时, 水银受热膨胀从细管升入直管, 体温计离开人体后, 水银冷却收缩, 在弯管处断开, 直管中的水银不会缩回玻璃泡, 所以体温计能在离开人体后读数．再次使用时, 要甩动温度计, 使直管中的水银回到玻璃泡中． 四、 物质的三态物质在一般情况下都有三态, 如水的三态为冰、水、水蒸气, 分别为固态、 液态和气态. 当然, 物质还有其他两种存在的形态, 叫做等离子态和超固态. 处于等离子态的物质叫做等离子体, 处于超固态的物质叫做超固体.初中阶段我们只研究固态、液态和气态这三态之间的相互转化.例如：水这种常见的物质, 当它由液态水变成固态冰的过程叫凝固；由冰变成水的过程叫熔化；由液态水变成气态水蒸气的过程叫汽化；由水蒸气变成水的过程叫液化；还有水蒸气直接变成固态冰的过程凝华；由冰变成水蒸气的过程叫升华. 简言之, 熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华是最常见的六种物态变化.【例1】 一般的物体都有热胀冷缩现象, 当物体受热膨胀时, 它的密度（ ）A ．不变B ．增大C ．减小D ．都有可能【答案】 C例题精讲题型一：热膨胀【例2】 如图所示, 在试管中装上适量的水, 把一根画有刻度的吸管穿过橡皮塞插入水中, 用酒精灯给试管中的水加热, 则会看到吸管的液柱会 （上升或下降）, 若将酒精灯移开, 则会发现液柱 （上升或下降）.【答案】 上升 下降【例3】 已知在相同条件下, 铝的热膨胀比铜显著．如图是一个铜铝双金属片, 在30℃时是平直的, 则在60℃时, 双金属片将向 弯曲.【答案】 铜 在温度变化时, 物体都具有热胀冷缩的特点．在受热膨胀时, 双金属片都会受热膨胀, 但它们受热的程度是不同的, 膨胀大的要向膨胀小的那一侧弯曲, 所以双金属片会向铜片那边弯曲.【例4】 热传递的条件是 , 热传递的方式有 、对流、辐射. 【答案】 物体之间有温度差 传导【例5】 冬天, 用手去摸铁棍和木棍, 觉得铁棍比木棍凉, 这是因为( )A ．铁棍比木棍的温度低B ．铁棍比木棍的热能少C ．铁棍比木棍的导热能力强D ．木棍比铁棍的导热能力强【答案】 C【例6】 蒸包子的笼往往有好几层, _______（填”上”或”下”）层中的包子最先被蒸熟；用冰来冷却食品时, 冰应放在食品的_____．（填”上方”或”下方”）【答案】 上 上方【例7】 许多电冰箱的后背涂成黑色, 原因是 ( )A ．黑色物体的热辐射能力较强.B ．黑漆的强度较高．C ．黑色物体吸热能力较强, 有利于冰箱内物体的降温.D ．黑色物体不易吸附灰尘.【答案】A【例8】 如图所示, 让试管口斜向下方, 给试管底部的空气加热, 把手指放在试管口处, 手指会感觉热吗?为什么?若让试管斜向上方, 重复上述实验．会发生什么现象?为什么?【答案】 当试管口斜向下方, 给试管底部空气加热时, 把手指放在管口处, 即使过相当长一段时间, 手指也不会觉得热. 这个现象一方面是因为空气并不善于传热, 是热的不良导体；另一方面由于试管的底部在上方, 虽然这部分空气受例题精讲题型二：热传递热膨胀, 密度变小, 但不会形成对流, 即温度较高的空气不会流向试管口处.若试管口斜向上方, 即试管底部在下方, 则对其加热时, 由于空气是热的不良导体, 热传导仍不显著, 但空气受热膨胀, 密度变小, 向上流动的现象将不可避免, 因此, 放在管口的手指觉得很热, 只有立即移开, 才能避免烫伤.【例9】物体的_________用温度表示, 温标既可以用_______温度t , 也可以用_________温度T 来表示, 它们之间的换算关系是_________．【答案】冷热程度摄氏热力学+273KT t（）【例10】如图中A、B、C、D分别是四位同学“用温度计测水温”的实验操作, 其中正确的是（）A B C D【答案】D【例11】常用温度计是利用液体的来测量温度的, 用摄氏度做温度单位时, 温度的表示符号为, 图中温度计甲的示数为, 读作；温度计乙的示数为, 读作．【答案】热胀冷缩t 2.4℃ 2.4摄氏度-1.8℃负1.8摄氏度【例12】一支使用后示数为38.2℃的体温计经正常消毒后, 没有甩, 直接去测量实际体温为37.1℃的人的体温, 示数为多少?如果用它测量体温为38.6℃的人的体温, 示数为多少? 【答案】38.2℃38.6℃【例13】量程都是0～100℃的甲、乙、丙三只酒精温度计, 最小刻度都是1℃, 玻璃泡的容积, 甲大些, 乙、丙相同；玻璃管的内径, 甲、乙相同, 丙粗些．由此可判断此三只温度计的相邻的两条刻度线间的距离（）A．甲最长, 丙最短B．甲最短, 丙最长C．乙最长, 但不能比较甲与丙的长短D．乙最短, 但不能比较甲与丙的长短例题精讲题型三：温度计的使用【答案】 A【例14】 有一只温度计的刻度均匀但不准确, 将它放在冰水混合物中示数为零下2℃；将它放在1标准大气压下的沸水中时示数为96℃．若放在某室内示数为24.5℃, 则室内的实际温度是_______．【答案】 由100-0100-=96--296245t.-（）, 得t ≈27℃ (梯子法)【例15】 小红做实验时发现一只温度计不准确, 把它和标准温度计一同插入水中, 发现当实际温度为2℃时, 它的示数为4℃, 实际温度为82℃时, 它的示数是80℃, 仔细观察, 它的刻度是均匀的．如图所示:⑴ 请以x 表示任意温度时这只温度计的示数, 以y 表示这时的实际温度, 导出用x 表示y 的关系式;⑵ 这只温度计的示数是26℃时, 实际温度是多少? ⑶ 在什么温度时, 这只温度计的示数等于实际温度?y x 80︒C2︒C4︒C 82︒C【答案】 ⑴ 因为刻度是均匀的, 所以温度计每增加相同的示数时, 实际温度的增加也是相同的．根据这一点, 可以试探性地写出y =ax (a 为某一常量)．但是根据题中所述的实际情况, 当x =0℃时, y 不太可能也是0℃．设这时y =b , 于是y 和x 的关系在形式上应为y =ax +b ①由于x =4℃时, y =2℃; x =80℃时, y =82℃, 把这两组数据分别代入①式得到42a b +=, 8082a b +=, 解这个二元一次方程组得到 1.05a =, 2.2b =-, 即1.05 2.2y x =-．②⑵ 把26x =代入②式, 得25.1y =．这表明这只温度计示数为26℃时, 实际温度为25.1℃． ⑶ 在②式中令x =y , 即 1.05 2.2x x =-解之, 得x =44℃．这表示在44℃时, 温度计的示数与实际温度相同.【例16】 小明有一支温度计, 它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的, 但它的标度却不准确, 它在冰水混合物中的读数是-0.7℃, 在沸水中的读数是102.3℃, 则 （1）当它指示的温度是-6℃时, 实际的温度是多少?（2）它在什么温度附近误差很小, 可以当作刻度准确的温度计使用?【答案】 -5.15℃ 23.3℃ 例题精讲题型四：温度计的校准【例17】在摄氏温标建立之前, 有一种温标叫“华氏温标”, 它规定在l标准大气压下沸水的温度为212度, 冰水混合物的温度是32度, 中间分为180等分, 每一等分代表1华氏度, 写作1℉, 那么35℃= ℉, 104℉= ℃．【答案】95; 40【例18】下图是物质三态的分子结构示意图, 下列说法正确的是（）A．物质状态变化, 是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化B．气态、液态物质分子做无规则运动, 固态物质的分子不做无规则的运动C．气体分子间的距离较大, 分子间的引力较大D．液体分子间作用力比固体的小, 因此液体没有固定的体积【答案】A【例19】下列关于固、液、气的特征说法正确的是（）A．固体有一定的体积, 没有一定的形状B．液体有一定的体积, 没有一定的形状C．气体没有一定的形状, 有一定的体积D．液体有一定的体积, 也有一定的形状【答案】B【例20】密封的烧瓶中装有某种气体, 如图所示, 图中的黑点表示气体分子, 用抽气筒抽出该烧瓶中部分气体后仍密封, 描述烧瓶内剩余气体分子的四个示意图如图所示,其中正确的是（）【答案】D解析: 用抽气筒抽出该烧瓶中部分气体后, 瓶子里的气体减少,由于气体具有流动性, 分子间的作用力很小, 因此下面的气体分子会向上运动, 充满整个瓶子.题型五：物质的三态【例21】水能结成冰, 水也能变成水蒸气, 在这两个过程中所涉及的物态变化名称分别是（）A．熔化凝固B．凝固升华C．凝固汽化D．凝固液化【答案】C思维拓展训练（选讲）提高班【拓展1】在竖直吊着的一个玻璃圆环中充满了水,如图所示,使圆环保持静止,不做任何运动的情况下,要使环内的水顺时针方向流动起来,可行的办法是_______________.【答案】用酒精灯在圆环的左下角或环的左侧加热【拓展2】小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现型, 其主要原因是（）A.为了避开行人和建筑物B.为了美观C.为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏D.为了方便工人师傅安装和检修【答案】 C【拓展3】 一标准大气压下, 用温度计测量沸水的温度, 当示数是30℃时指示的温度是（ ）A ．当时的室温B ．水的温度C ．温度计玻璃泡内液体的温度D ．不确定 【答案】 C【拓展4】 有人在烧开水时, 不时的打开锅盖去搅拌一下水, 水会比较容易烧开, 试解释其中的原因.【答案】 烧开水时, 锅底的水先受热温度升高, 但因为水是热的不良导体, 所以上面的水温度相对较低, 通过不时的搅拌, 以加快锅里水之间的上下对流, 所以水就容易开了.【拓展5】 有一支标度不准的温度计, 内径和刻度都是均匀的．这支温度计在冰水混合物中的示数是－11℃；在标准大气压下的沸水中示数是99℃, 把它放在某房间内, 如果示数是11℃, 则房间内的实际气温是多少? 如果把它放在实际温度为10℃的环境中, 这支温度计的示数是多少?【答案】 20℃ 0℃尖子班 【拓展1】 一块矩形金属板．在其右上角切掉一个小正方形(如图所示)．在金属板被加热时可以观察到下列哪些现象（ ）A ．QR ＞PQB ．QR ＜PQC ．QR 恒等于PQD ．QR ：PQ =b ：c【答案】 C【拓展2】 1标准大气压下, 用温度计测量沸水的温度, 当示数是50℃时指示的温度是（ ）A ．当时的室温B ．水的温度C ．温度计玻璃泡内液体的温度D ．不确定P11【答案】 C【拓展3】 如图所示, 将试管中的20℃的冷水放到80℃的热水中, 使冷水温度达到接近80℃所需时间为1t , 另外将80℃的热水放到20℃的冷水中, 使热水温度降到20℃所需的时间为2t , 则1t 与2t 有怎样的关系？【答案】 t 1＜t 2由于冷水在试管中加热时会发生对流现象, 整个试管中的水比较快的达到一定温度, 而热水放热后上面的热水因不易发生对流过程, 放热较慢, 时间就长.【拓展4】 有一支标度不准的温度计, 内径和刻度都是均匀的．这支温度计在冰水混合物中的示数是－11℃；在标准大气压下的沸水中示数是99℃, 把它放在某房间内, 如果示数是11℃, 则房间内的实际气温是多少? 如果把它放在实际温度为20℃的环境中, 这支温度计的示数是多少?【答案】 20℃ 11℃【练1】 在国际单位制中, 温度的量度使用热力学温标, 它是以273 ℃为零起点的温标, 那么用热力学温标表示一个标准大气压下冰水混合物的温度应该是（ ）A ．0℃B ．0KC ．273℃D ．273K【答案】 D【练2】 小丽测量烧杯中热水温度时, 将热水倒入另一烧杯中少许．然后如图所示的那样去测量和读数, 她这样做被小宇找出了一些错误, 但有一条找得有点问题, 请你把它挑出来（ ）A ．不应该倒入另一烧杯中, 这会使温度降低B ．水倒得太少, 温度计的玻璃泡不能完全浸没C ．读数时, 视线应该与刻度线相平, 而不应俯视D ．应该将温度计取出读数, 而不应该放在水中读数【答案】 D【练3】 某同学取出一支示数为39.6℃的体温计, 没有将水银甩回玻璃泡而直接测量自己的体温．若他的实际体温是36.6℃, 则测出来的体温是（ ）A ．36.6℃B ．39.6℃C ．38.6℃D ． 76.2℃【答案】 BB【练4】如下图所示, 一个竖直放置的三角形玻璃管, 管中装满水, 用酒精灯对某一顶点加热, 水便按图中所示的方向流动, 那么被加热的顶点（）A．一定是A点B．一定是C点C．一定是B点D．任意一点【答案】C【练5】用湿手迅速将刚蒸熟的馒头拿出笼, 却不觉烫手, 这是因为手指上的水变成填充在手指与馒头之间, 它们是热的, 起到了作用．【答案】水蒸气不良导体隔热【练6】当积雪覆盖大地时, 越冬小麦不会被冻死是因为．【答案】雪及雪与地之间有不流动的空气, 它们都是热的不良导体【练7】把纸紧紧卷在直径相同的钢棒和玻璃棒上, 把它们的一端放在同一火焰上加热, 结果是（）A．钢棒上的纸先烧焦B．同时被烧焦C．玻璃棒上的纸先烧焦D．无法确定【答案】C课后测【测1】在制作液体温度计时, 为了提高温度计的准确程度, 下面措施可行的是（）A．玻璃泡的容积做大一些, 玻璃管内径做细一些B．玻璃泡的容积做小一些, 玻璃管内径做粗一些C．玻璃泡的容积做大一些, 玻璃管内径做粗一些D．玻璃泡的容积做小一些, 玻璃管内径做细一些【答案】A【测2】请在-18℃、0℃、20℃、37℃、42℃、100℃、200℃中选择正确的答案填在横线上：水沸腾时的温度是_______,人体的正常温度是_______,洗澡水的最佳温度是_______,人感到较舒服的温度是_______, 冰箱冷冻室的温度是_______,水结冰的温度是_______,炸排骨的温度是______【答案】100℃37℃42℃20℃-18℃0℃200℃【测3】现用一支体温计（初始示数为37.5℃）先后去测量温度分别为37℃和39℃的两个人的体温, 则测量结果分别为℃和℃.【答案】37.5 39【测4】如右图所示, 取一只墨水瓶, 装满带红色的水, 用橡皮塞塞紧瓶口, 再取一根两端开口的空圆珠笔芯穿过橡皮塞插入水中. 该温度计是根据原理来工作的. 实际使用中发现该温度计玻璃管中液柱变化不明显, 导致示数不准确, 对此, 请你提出一条改进的建议：.改进后将该装置放人热水中, 发现红色水柱很快溢出管口. 为了避免红色水柱溢出管口, 请【答案】液121314第十五种品格：创新想像力比知识更重要，因为知识是有限的，而想像力概括着世界的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。
统编高中物理《温度和温标》教学设计
统编高中物理《温度和温标》教学设计一、内容及解析：（一）内容：温度和温标（4课时）（二）解析：温度是用来表示物体冷热程度的一个物理量，在我国通常使用摄氏温标来标志。
生活中，对于一个物体的冷热情况，学生们都有用手触摸、身体感受的经验。
但哪个物体热些，哪个物体冷些，只是一种相对的感觉，并无明确的标准，至于一个物体比另一个物体热多少或冷多少，我们就更无法做出比较准确的描述了，这就必须借助测量温度的工具——温度计来测量。
二、目标及解析１、目标①知道平衡态及系统的状态参量②明确温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系③了解温度计的原理，知道热力学温度与摄氏温度的换算关系2、解析①知道系统的宏观性质不再随时间变化，这种情况就说系统达到了平衡态及系统的状态参量：用来描述系统状态的物理量②知道热平衡中具有的“共同的热学性质”叫做温度，知道如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这个结论称为热平衡定律，也叫热力学第零定律．③了解温度计的原理，知道摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15 K 三、问题诊断分析在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是平衡态与热平衡的区别与联系，产生这一问题的原因是未区分研究对象的一个系统还是两个接触的系统。
解决这一问题根据判断依据系统不受外界影响，状态参量不变、两个系统的温度相同来区别平衡态与热平衡。
四、教学支持条件分析传统教学方法五、教学过程设计第一部分 自学（约20%）阅读教材，完成下列填空一、平衡态和状态参量1．系统：在物理学中，通常把研究对象称为系统．2．状态参量：用来描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量．[来源:学科网]3．平衡态：系统的宏观性质不再随时间变化，这种情况就说系统达到了平衡态．二、热平衡与温度1．热平衡：两个相互接触的热力学系统，最后系统的状态参量都不再改变，这时两个系统具有“共同性质”，我们就说这两个系统达到了热平衡．2．热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这个结论称为热平衡定律，也叫热力学第零定律．3．温度：热平衡中具有的“共同的热学性质”叫做温度．三、温度计与温标1．摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0_℃，水的沸点为100_℃，在0 ℃和100 ℃之间均匀分成100等份，每份算做1 ℃.2．热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，热力学温标也叫绝对温标．热力学温标表示的温度叫热力学温度．用符号T表示，单位是开尔文，符号为K.3．摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15_K.[来源:]第二部分 新课教学（互学约30%、导学约40%）问题一：如何理解状态参量与平衡态？设计意图：通过这组问题串，让学生理解状态参量与平衡态。
温度和温标(课件)高中物理(人教版2019选择性必修第三册)
个系统的状态参量不再改变。下面
我们要研究一个系统与另一个系统
相互作用的问题。
想一想
初中学过的温度知识：
当热水中的温度计的读数不再升高的时候，我们自然认为此
时温度计的温度（读数）就是热水的温度。
那么，我们凭什么说这个时候温度计的温度就是热水的温
度？
01
热力学系统间的相互作用
乙系统
甲系统
力学平衡
具有一种相同
①孤立系统：与外界不发生任何相互作用的系统称为孤立系统。此时
系统和外界既无能量交换也无物质交换。（在该系统中，物质和能量
既不能进也不能出）
Q=0
W=0
类似于
孤立系统：
粒子数 N 不变、
能量 E 不变。
小球、弹簧、地
球组成的系统
三种热力学系统
②封闭系统：与外界没有物质交换，但有能量交换的系统称为封闭系统。 （在
• 为确定系统的冷热程度 热学参量: 温度T
状态参量
——描写系统状态的物理量
一般的系统，要研究以下几种状态参量：
①几何参量
描述系统的大小、形状、体积等。
②力学参量
③热学参量
描述系统的压强、应力、表面张力等。
描述系统温度。
④电磁参量
描述系统在电、磁场作用下的性质，如电场强度，磁感应强度等。
⑤运动学参量 描述系统的速度、加速度、位移等。
）
A．体积是几何参量
B．压强是力学参量
C．温度是热学参量
D．压强是热学参量
解析：热学中，为了描述系统所处的状态，所用到的物理量称为状态参量。确定系统空间
范围用到的体积，是一个几何参量；确定外界与系统之间或系统内部各部分之间的力的作
低温物理实验技术实验报告
实验日期：2023年11月15日实验名称：低温物理实验技术初步研究一、实验目的1. 理解低温环境下物质物理性质的变化规律。
2. 掌握低温实验的基本操作和测量方法。
3. 通过实验，验证低温物理理论，并加深对低温物理现象的认识。
二、实验原理低温物理实验技术主要研究在低温环境下物质的物理性质变化。
当物质温度降低到一定程度时，其电子、声子等微观粒子的行为会发生显著变化，从而导致物质的热、电、磁、光等物理性质发生变化。
本实验主要研究低温环境下物质的电阻率、热导率、比热容等物理性质。
三、实验仪器与设备1. 低温实验箱：用于实现低温环境。
2. 电阻率测量仪：用于测量物质的电阻率。
3. 热导率测量仪：用于测量物质的热导率。
4. 比热容测量仪：用于测量物质的比热容。
5. 温度计：用于测量环境温度。
6. 计算机及数据采集软件：用于数据处理和分析。
四、实验内容与步骤1. 低温实验箱准备：将低温实验箱打开，等待其达到预定低温环境。
2. 电阻率测量：将待测物质放入低温实验箱，通过电阻率测量仪测量其电阻率。
3. 热导率测量：将待测物质放入低温实验箱，通过热导率测量仪测量其热导率。
4. 比热容测量：将待测物质放入低温实验箱，通过比热容测量仪测量其比热容。
5. 数据记录与分析：将实验过程中收集到的数据记录在表格中，并进行分析。
五、实验结果与分析1. 电阻率变化：实验结果显示，随着温度的降低，待测物质的电阻率逐渐减小。
这与低温物理理论中的“超导现象”相吻合。
2. 热导率变化：实验结果显示，随着温度的降低，待测物质的热导率逐渐减小。
这与低温物理理论中的“热阻效应”相吻合。
3. 比热容变化：实验结果显示，随着温度的降低，待测物质的比热容逐渐减小。
这与低温物理理论中的“比热容下降效应”相吻合。
六、实验结论通过本次低温物理实验，我们验证了低温物理理论中的“超导现象”、“热阻效应”和“比热容下降效应”，加深了对低温物理现象的认识。
同时，我们掌握了低温实验的基本操作和测量方法，为今后进一步研究低温物理现象奠定了基础。
1 温度和温标-人教版高中物理选择性必修 第三册(2019版)教案
1. 温度和温标-人教版高中物理选择性必修第三册（2019版）教案本教案主要涉及高中物理第三册内容中的温度和温标。
一、教学目标1.掌握温度的概念和衡量方法；2.了解摄氏温标和绝对温标；3.理解温度与热运动、温度计、热力学等的关系；4.能够解决与温度和温标相关的实际问题。
二、教学重点1.摄氏温标和绝对温标的概念与计算方法；2.两种温标之间的转换关系；3.温度与热运动、温度计、热力学的关系。
三、教学难点1.摄氏温标和绝对温标的计算方法；2.温度与热力学的关系。
四、教学内容及步骤4.1 概念理解教师可以先通过实际的例子，引出温度的概念和意义。
引导学生思考温度与热运动的关系、温度计的原理、热力学的基本法则等问题。
4.2 摄氏温标1.摄氏温标的定义和衡量方法：以水的冰点0℃和沸点100℃为标准。
2.摄氏温标的应用：例如空调温度调节、气象预报等。
4.3 绝对温标1.绝对温标的定义和衡量方法：以绝对零度-273.15℃为零点，温度单位为开尔文(K)。
2.绝对温标的应用：例如低温科学实验、热力学计算等。
4.4 温标之间的转换1.摄氏温度和开尔文温度的转换公式：K = ℃ + 273.15。
2.实例演练：例如50℃转换为开尔文温度的值。
4.5 温度计和热力学1.温度计的原理和种类：例如水银温度计、酒精温度计、电子温度计等。
2.温度与热力学的关系：例如热力学第二定律中的热机效率公式：η = 1 - Q2 / Q1。
4.6 实例分析基于教师提供的实际问题，引导学生进行实例分析。
可以结合温度调节、设备维护、物理科学等多个应用场景，让学生对温度测量和控制有更深入的理解和认识。
五、教学方法本节课堂主要采用讲授、实例演示和交互式教学相结合的方法。
在教授部分，教师可以通过用具体的图示和实验实例解释温度和温标的基本概念；在实例分析环节，学生们可以分组进行讨论和分析，提高学生们的自主学习和交流能力。
六、教学评估本节课堂的评估旨在考查学生对于温度、温标和应用场景的综合理解和掌握情况。
第一章温度——精选推荐
第⼀章温度第⼀章温度⼀、填空题1、不受外界影响的条件下，系统宏观性质不随时间变化的状态叫，⽓体处于该状态时分⼦⽆规则运动平均速度为平均动量为。
1、平衡态，0，02、从宏观的⾓度看温度是决定物理量，它的基本特征在于，从微观的⾓度看温度是构成系统的⼤量分⼦的表现，是分⼦量度。
2、⼀系统是否与其他系统处于热平衡的，⼀切互为热平衡的系统都具有相同的温度值，⽆规则运动强弱，平均平动动能。
3、为建⽴温度概念提供了实验基础，因此温度是决定宏观性质，它的基本特征在于。
3、热⼒学第零定律，⼀个热⼒学系统是否与其它的热⼒学系统处于热平衡，⼀切互为热平衡的系统都具有相同的温度。
4、⼀般情况下需⽤、、、等四类参量描述热⼒学系统的平衡态。
4、⼒学参量，⼏何参量，电磁参量，化学参量。
5、判断系统是否处于平衡态的简单办法就是看系统中是否存在与。
5、热流粒⼦流6、理想⽓体物态⽅程是根据定律、定义、定律求得的。
6、玻意⽿定律、理想⽓体温标的定义、阿伏伽德罗定律7、玻意⽿定律是指：。
7、当⼀定质量⽓体的温度保持不变时，它的压强和体积的乘积是⼀个常量。
8、建⽴⼀种温标需要包含：；；。
8、选择某种物质的某⼀随温度变化属性来标志温度；选定固定点；对测温属性随温度的变化关系作出规定。
⼆、选择题1、⽤Ptr表⽰定容⽓体温度计的测温泡在⽔的三相点时其中⽓体压强值，有三个定容⽓体温度计，第⼀个⽤氧作为测温物质，Ptr=20cmHg，第⼆个也⽤氧但Ptr=40cmHg，第三个⽤氢，Ptr=30cmHg。
⽤三个温度计测同⼀对象的温度，下列说法正确的是（B）A.三个温度计确定的温度值都相同。
B.三个温度计确定的温度值都不相同。
C.两个氧作为测温物质的温度计确定的温度值相同，氢作为测温物质的不同。
D.⽆法判断。
2、⼀辆⾼速运动的卡车突然刹车停下，当卡车上的氧⽓瓶静⽌下来，瓶中氧⽓的压强P和温度T的变化情况是（A）A 压强P 和温度T 均增⼤。
B 压强P 和温度T 均减⼩。
低温物理实验技术简介
低温物理实验技术简介参考书：1,阎守胜、陆果：《低温物理实验的原理与方法》2,G.K.White：《Experimental Techniques in Low-Temperature Physics》液氦机的发明（1908年首次将氦气液化）稀释制冷机的发明（20世纪60年代）低温技术推动低温物理的发展低温物理有关的诺贝尔奖1908年制出液氦，1911年发现汞的超导电性，荷兰Kamerlingh Onnes,1913年获Nobel奖1972年Bardeen,Cooper,Schrieffer因合作BCS超导电性理论获Nobel奖(1957年提出BCS理论）1963年英国剑桥大学在读研究生Brain Josephson理论预言超导隧道效应，1973年获Nobel奖1937年俄国Kapitsa发现氦的超流现象，1978年获Nobel奖1980年德国K.von Klitzing发现量子霍尔效应，1985年获Nobel奖1986年Bednorz和Muller发现高温超导电性，1987年获Nobel奖1996年美国D.M.Lee,D.D.Osheroff,R.C.Richardson获奖，表彰他们发现氦－3的超流动性1997年朱棣文等3人因激光冷却和陷俘原子获Nobel奖1998年崔琦等3人因发现分数量子霍尔效应获Nobel奖2001年Cornell,Ketterle,Wieman因实现Na,Rb等金属原子气的Bose-Einstain凝聚获Nobel奖2003年俄国Abrikosov获Nobel奖以表彰他们在超导体和超流体理论上作出的开创性贡献。
低温实验技术主要内容 一，低温的获得，冷源低温液体的温度（1大气压）：液N2,77K;液H2，20.4K;液He,4.2K. 3He-4He稀释制冷机：5mK--4K顺磁盐绝热去磁：低于1mK核绝热去磁：低于1µK激光冷却：≈µK斯特林微型制冷机，脉冲管制冷机，G-M制冷机二，低温液体的储存和输运储槽，输液管，实验杜瓦三，恒温器，温度的控制减压液体的温度范围液N2:55-77K;液He:1.2-4.2K高真空绝热，防辐射屏，减少固体漏热小液池的作用加热器，控温仪，温度稳定度。
《低温物理》课程教学大纲
重点：掌握常用的低温获得方法和基本技术
难点：深低温的获得技术
（五）气体液化循环（4学时）
1.T-S图
2.理想循环和最小功
3.典型的气体液化循环
4.空气的液化和分离
5.氢的液化
6.氦的液化
重点：掌握气体液化的Linde循环和Claude循环原理、组成和相关技术
难点：气体液化参数的计算
（六）微型制冷机（4学时）
二选教材：《Experimental Techniques in Low-Temperature Physics》G.K.White,P.MeesonOxfordUniversityPress Apr. 2002
参考书目：《Experimental Techniques in Condensed Matter Physics at Low Temperatures》R.C.Richardson, E.N.Smith Perseus Publishing, March 1998
2.低温液体
3.固体低温物性
重点：掌握液空、液氮、液氧、液氢、液氦等低温液体的物理性质和使用，掌握固体材料的低温物理性质。
难点：理解液氦的低温奇异特性
（四）获得低温的方法和过程（8学时）
1.节流膨胀
2.绝热膨胀
3.变质量绝热膨胀
4.涡流制冷
5.绝热去磁制冷
6.稀释制冷
7.气体吸附制冷
8.抽气制冷
9.Померанчук制冷
1.Stirling循环制冷机
2.Gifford-McMahon循环制冷机
3.其他典型的微型循环制冷机
重点：掌握Stirling和Gifford-McMahon循环制冷机的原理、关键部件。
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磁温度计主要用于低温范围，在超低温（小于1K）测量
辐射测温法
其他测温方法
晶体管PN结温度计
最大温度计
新疆吐鲁番火焰山景区 2004年8月16日 巨型温度计直径0.65米，高12米，温度显示高5.4 米，可以实测摄氏100度以内的地表温度、空气温 度，误差不超过正负0.5度
1.3 温度测量和温度计
磁学测温法 声学测温法 频率测温法
根据顺磁物质的磁化率与温度的关系来测量温度 采用声速作为温度标志，根据理想气体中声速的二次方与开尔文温 度成正比的原理来测量温度。 采用频率作为温度标志，根据某些物体的固有频率随温度变化的原 理来测量温度。 物体在任何温度下都会发出热辐射(红外线或可见光),辐射测温法采 用光谱辐射度（即光谱辐射亮度）或辐射出射度（即辐射通量密度） 作为温度标志。 晶体管 二极管 场效应管等也可以用作温度敏感元件
回路中总的接触电势为：
热电偶总电动势与电子密度NA、NB及两节点温度T、T0有关，电 子密度取决于热电偶材料的特性。当热电偶材料一定时，热电偶 的总电动势EAB(T，T0)成为温度T和To的函数差，即
中间导体 如图所示，将A、B构成的热电偶的T0端断开，接入第 三种导体C，只要保持第三导体两端温度相同，接入导 体C后对回路总电动势无影响。
1.4.2 半导体温度计（RuO2薄膜等）
直径3毫米左右 锗电阻
半导体温度计：锗电阻，
炭电阻，炭玻璃，RuO2（块状）
R T Ae
B /T
它是在0.5mm厚的Al2O3村底上镀一层厚度约为10m 的RuO2薄 膜．贴片尺寸为2.0mm×3.0mm×0.5mm，经研磨厚度可达0.2 mm 此电阻成型时，经过85℃烘烤．实验用的2种电阻在室温下 的阻值分别为5100和1100 RuO2温度计 T=A1R-2+A2R-1+A3+A4R+A5R2
普冷，通常称为制冷技术，它应用在空调、冰箱等方面。主要是以氨、氟利 昂等为制冷工质，通过高压液体的膨胀来达到低温，并依靠液体的汽化获得 冷量。 深冷温区是以N2，O2，H2，He等气体为工质，通过节流或绝热膨胀达到低 温，使气体液化。
0.3K 以下的极低温需要用3He稀释制冷机及绝热去磁等方法来获得。
1.4.3 热电偶温度计
两种不同材料的金属丝两端牢靠地接触在一起，组成图所示的 闭相同时，回路中 既产生电势，并有电流流通，这种把热能转换成电能的现象称 为热电效应。
热电效应
两金属丝称为偶极或热电极。两个结点中与被测介质接触的一个称 为测量结成工作端、热端，另一个称为参考端或自由端、冷端。
K为玻耳兹曼常数；e为电子电荷：NA(T)、NB(T)为A、B两种 材料在温度T时的自由电子密度。
单一导体中的温差电动势
对单一金属导体，如果两端的温度不同，则两端的自由电子 就具有不同的动能。温度高则动能大，动能大的自由电子就会 向温度低的一段扩散。失去了电子的这一端就处于正电位，而 低温端由于得到电子处于负电位。这样两端就形成了电位差， 称为温差电动势。
通常是把纯铂细丝绕在云母或陶瓷架上，防止铂丝在冷却收缩时产生过度的应变。在某
些特殊情况里，可将金属丝绕在待测温度的物质上，或装入被测物质中。在测极低温的 范围时，亦可将碳质小电阻或渗有砷的锗晶体，封入充满氦气的管中。
小型铂电阻温度计
铂电阻温度计
-200~00C的温度范围 R(T)=R(O) (1+AT+BT2+C(T-1O0)T3) 在0～850 ℃范围内
晶体二极管温度计电路图
晶体管温度计具有灵敏度高，线性度 好，体积小等优点，已经开始在各个 领域应用。为了使用方便，国外已有 将晶体管温度计的全部电路集成化， 做成集成电路式的温度测头。另外还 出现了热电晶体管温度计，它是将以 热电偶为测温元件的热电温度计和晶 体管温度计连接起来而组成的。这样 可使热电偶的热电势和晶体管温度计 的输出电压直接迭加。这种温度计像 热电偶温度计一样 测量温度范围大 响 应特性较好 较为灵敏，而且又像晶体 管温度计那样无须基准接点 使用方便。
用于低温工作的各种不同温度计的 特性曲线
各种温度计适用温区
1.4.1 电阻温度计
最常用的电阻温度计都采用金属丝绕制成的感温元件，主要有铂电阻温度计和铜电阻温度 计，在低温下还有碳、锗和铑铁电阻温度计。精密的铂电阻温度计是目前最精确的温度计， 温度覆盖范围约为14～903K，其误差可低到万分之一摄氏度，它是能复现国际实用温标的 基准温度计。
1.2 温区划分
实验室最低温度：0.5nK 最高温度：核聚变温度
温度没有极高点，只有
理论极低点“绝对零 度”。“绝对零度”是 无法通过有限步骤达到 的。
低温温区的划分
一般说来，摄氏零度以下称为低温。若按低温获得方法及应用情况可分为三 个温区。
1. 普冷 0℃～－153℃ （273K～120K） 2. 深冷 －153℃～－272.7℃ （120K～0.3K） 3. 极低温 －272.7℃以下 （0.3K 以下）
三个导体热电偶
热电偶接线示意图
低温温差电偶的连接
低温下常用：铜－康铜， 镍鉻－康铜 铜－铜铁 铜－金铁 镍鉻－金铁 各种热电偶的灵敏度
热偶温度计可自制吗?
利用热电偶发电的问题
铜—康铜热电偶为例 最大效率为
热电优质因子ZT=S2/ 康铜电阻率 =52.5cm
热导率=23W/(mK)
第1章 温度测量与低温温度计
1.1 温度和温标
温度的定义
温度（temperature）是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的 剧烈程度。从分子运动论观点看，温度是物体分子平均平动动能的标志。温度是大量 分子热运动的集体表现，含有统计意义。
温标
温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度 数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单 位。1740年瑞典人摄氏(Celsius)提出在标准大气压下，把水的冰点规定为0度， 水的沸点规定为100度。根据水这两个固定温度点来对玻璃水银温度计进行分 度。两点间作100等分，每一份称为1摄氏度。记作1℃。目前国际上用得较多 的温标有华氏温标(F)、摄氏温标（°C）、热力学温标(K)和国际实用温标。
低温实验技术主要是研究深冷和极低温的获得，低温温度的控制和测量等。
为了便于学术交流以及沟通彼此之间的思想，我们应尽可 能使用推荐的术语 ，尽量不要个人创造词汇。
120—80K叫做LNG温度(液化天然气温度) 80一63K叫做N2温度(氮温度) 22K—14K叫做H2温度(氢温度) 5.2K一1K叫做4He温度(氦-4温度) 1K—0.3K叫做3He温度(氦-3温度) 1K以下的温度变得越来越重要了，我们将这一温区称为 “超低温”(ULT)
辐射测温法
其他测温方法
一切与温度有关的物理性质都有可能用来作为温度敏感器件
定压气体温度计 玻璃液体温度计 双金属温度计
工业用压力表式温度计 定容式气体温度计 低温下的蒸气压温度计 热电偶温度计 电阻温度计 半导体热敏电阻温度计 磁学测温法 声学测温法 频率测温法 在各种物理量的测量中，频率(时间)的测量准确度最高（相对误差 可小到1×10-14）；如石英晶体温度计，核磁四极共振温度计
1.4 常用的低温温度计
1．气体温度计：多用氢气或氦气作测温物质，因为 氢气和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故 它的测温范围很广。这种温度计精确度很高，多用 于精密测量。 2．电阻温度计：分为金属电阻温度计和半导体电阻 温度计，都是根据电阻值随温度的变化这一特性制 成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金 属的及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用 碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠，它的测量范 围为-260℃至600℃左右。 高精度温度计 3．温差电偶温度计：是一种工业上广泛应用的测温 仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊 接在一起形成工作端，另两端与测量仪表连接，形 成电路。把工作端放在被测温度处，工作端与自由 端温度不同时，就会出现电动势，因而有电流通过 回路。通过电学量的测量，利用已知处的温度，就 可以测定另一处的温度。它适用于温差较大的两种 物质之间，多用于高温和低温测量。有的温差电偶 能测量高达3000℃的高温，有的能测接近绝对零度 的低温。
热电势 S=40V/K
ZT=(40V/K)2/[=52.5cm
23W/(mK)]=410-3
冷端为300K时，不同ZT值下转换效率 随温度的变化关系
Two-channel Kondo effect and renormalization flow with macroscopic quantum charge states Nature 526，233（2015）
1.4.4 PN结温度计
利用的原理是PN结上的正向压降随着温度的升高而下降，对于硅晶体管来说 大约是 2.3 mV/oC，在相当大的温度范围内(75。C～十150。C)线性程度很好。
图中 D为硅二极管，工作时基本上为恒流状态，电位器Rw1和R3用来调节输 出电压与温度的对应关系，R4和Rw2用来调节放大倍数。这是最基本的线路， 为提高其性能还要附加上一些恒流源电路等，结构就复杂了。
Zero-temperature quantum phase transitions and their associated quantum critical points are believed to underpin the exotic finite-temperature behaviours of many strongly correlated electronic systems, such as heavy fermion materials and maybe even high-temperature superconductors. But identifying the microscopic origins of these transitions can be challenging and controversial. In two complementary papers, Zubair Iftikhar et al. and Andrew Keller et al. show how such behaviours can be engineered into nanoelectronic quantum dots, thereby permitting both exquisite experimental control of the quantum critical behaviour and its exact theoretical characterization.