精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
某同学设计并制作了一种温度计,其结构如图所示,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的细管B插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出(B管的体积与A泡的体积相比可略去不计).制作过程:将玻璃泡分别置于100℃与0℃的环境温度下,刻录下当时水银面的高度x,再以两次刻录下的刻度间距的为最小刻度,将B管全部画上均匀刻度线,温度计便制作好了.
为检查该装置的可行性与准确性,该同学在某一恒定的大气压下提供不同的环境温度,通过对B管上的温度刻度与当时实际温度进行对比,以确定该温度计的可行性与准确性,测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示:
实际温度t(℃)-27275481100
汞柱高x(cm)25.820.4159.64.20.4
温度刻度t(℃)-31-423507796
该同学根据表格中提供的信息,进行了以下分析:
(1)由表格中数据可得B管内汞柱高x的变化大小和实际温度T的变化大小的比值恒定,其比值大小为C=______cm/K;
(2)该同学认为上一结果说明该温度计制作时在B管上画上均匀刻度线的方法是正确的.试从理论及实际两方面分析并证明这一制作方法的正确性.
(3)由表格中数据推断此时实际的大气压强值p=______cmHg.
(4)虽然温度计原理上正确,但实际温度却与管上的刻度之间出现了明显偏差,该同学分析出现这一现象的原因可能是由于制作温度计时的大气压p′与此时实际的大气压p不同,p′比p______(填“偏大”或“偏小”).说明这种温度计受环境大气压影响较大,为此该同学提出了修正方案,请写出修正后的实际温度表达式T=______(设已测量出的数据有温度测量值T、制作温度计时的大气压p′、测温时的大气压p).

【答案】分析:(1)根据k=代入数据计算即可;
(2)理论上根据理想气体状态方程分析;实际上根据数据计算;
(3)若封闭气体压强减为零,水银柱长度等于大气压强(以cmHg为单位);若设法使封闭气体温度趋近零,则气压趋近零,按照表格中数据的变化趋势,求解即可;
(4)实际温度比理论值小,说明实际气压低;加上低的值即可.
解答:解:(1)根据k=代入数据,得到:k=
(2)理论上:封闭气体近似作等容变化 所以(k为常数).而实际数据确实得到=0.2 cm/K,说明汞柱高x随实际温度T均匀变化,因此将0℃和100℃两条刻度线之间进行100等分,取该等分将B管画上均匀刻度线的做法是正确的;
(3)若设法使封闭气体温度趋近零,则气压趋近零,此时水银柱长度等于大气压强(以cmHg为单位),故
P=273C+20.4cmHg=273×0.2+20.4=75cmHg;
(4)实际温度比理论值小,说明实际气压低;
修正后的实际温度表达式T=T+
故答案为:(1)0.2;(2)证明如上;(3)p=75cmHg;(4)偏小、T+
点评:本题是利用气压与温度的线性关系制作温度计的问题,关键理清实验原理,明确实验误差的来源,知识迁移能力要求高,难题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

Ⅰ.利用计算机和力传感器可以比较精确地测量作用在挂钩上的力,并能得到挂钩所受的拉力随时间的变化图象,实验过程中挂钩位置可认为不变.某同学利用力传感器和单摆来验证机械能守恒,实验步骤如下:
①如图甲所示,固定力传感器M;
②取一根不可伸长的细线,一端连接一小铁球,另一端穿过固定的光滑小圆环O,并固定在传感器M的挂钩上
(小圆环刚好够一根细线通过).
③让小铁球自由悬挂并处于静止状态,从计算机中得到拉力随时间的关系图象如图乙所示;
④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动,从计算机中得到拉力随时间的关系图象如图丙所示.
精英家教网
请回答以下问题:
(1)由图中数据可求得小圆环O到小铁球球心的距离为
 
m;(计算时取g≈π2m/s2
(2)为了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等,则
 

A.一定得测出小铁球的质量m精英家教网
B.一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角β
C.一定得知道当地重力加速度g的大小
D.只要知道图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小
(3)若已经用实验测得了第(2)小题中所需测量的物理量,则为
了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等,只需验证
等式
 
是否成立(用题中所给物理量的符号来表示).
Ⅱ.2009年秋,甲型H1N1流感在全国各地爆发,为做好需要购买大量的体温表,市场一度出现供货不足的情况.某同学想自己制作一个金属温度计,他从实验室找到一个热敏电阻,通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的规律如图甲所示.该同学进行了如下设计:将一电源(电动势E=1.5V、内阻不计)、电流表(量程5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′及用作测温探头的热敏电阻R组成如图乙所示的电路,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
(1)电流表刻度较小处对应的温度值
 
;(填“较高”或“较低”)
(2)若电阻箱阻值R′=70Ω时,图丙中电流表5mA刻度处时热敏电阻的阻值R=
 
Ω,对应的温度数值为
 
℃.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

精英家教网某同学设计并制作了一种温度计,其结构如图所示,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的细管B插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出(B管的体积与A泡的体积相比可略去不计).制作过程:将玻璃泡分别置于100℃与0℃的环境温度下,刻录下当时水银面的高度x,再以两次刻录下的刻度间距的
1
100
为最小刻度,将B管全部画上均匀刻度线,温度计便制作好了.
为检查该装置的可行性与准确性,该同学在某一恒定的大气压下提供不同的环境温度,通过对B管上的温度刻度与当时实际温度进行对比,以确定该温度计的可行性与准确性,测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示:
实际温度t(℃) -27 0 27 54 81 100
汞柱高x(cm) 25.8 20.4 15 9.6 4.2 0.4
温度刻度t(℃) -31 -4 23 50 77 96
该同学根据表格中提供的信息,进行了以下分析:
(1)由表格中数据可得B管内汞柱高x的变化大小和实际温度T的变化大小的比值恒定,其比值大小为C=
 
cm/K;
(2)该同学认为上一结果说明该温度计制作时在B管上画上均匀刻度线的方法是正确的.试从理论及实际两方面分析并证明这一制作方法的正确性.
(3)由表格中数据推断此时实际的大气压强值p0=
 
cmHg.
(4)虽然温度计原理上正确,但实际温度却与管上的刻度之间出现了明显偏差,该同学分析出现这一现象的原因可能是由于制作温度计时的大气压p0′与此时实际的大气压p0不同,p0′比p0
 
(填“偏大”或“偏小”).说明这种温度计受环境大气压影响较大,为此该同学提出了修正方案,请写出修正后的实际温度表达式T=
 
(设已测量出的数据有温度测量值T、制作温度计时的大气压p0′、测温时的大气压p0).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

2009年暑假开学之后甲型H1N1在全国各地大量爆发,山东半岛也出现较多的病例,为了做好防范,需要购买大量的体温计,市场体温计出现供货不足的情况,某同学想自己制作一个金属温度计,为此该同学从实验室找到一个热敏电阻,并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的图线如图甲所示.该同学进行了如下设计:将一电动势E=1.5V(内阻不计)的电源、量程5mA内阻Rg=100Ω的电流表、电阻箱R′及用该电阻作测温探头的电阻R,串联成如图乙所示的电路,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
精英家教网
(1)电流刻度较小处对应的温度刻度
 
;(填“较高”或“较低”)
(2)若电阻箱阻值R′=70Ω,图丙中5mA刻度处对应的温度数值是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:徐汇区模拟 题型:问答题

某同学设计并制作了一种温度计,其结构如图所示,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的细管B插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出(B管的体积与A泡的体积相比可略去不计).制作过程:将玻璃泡分别置于100℃与0℃的环境温度下,刻录下当时水银面的高度x,再以两次刻录下的刻度间距的
1
100
为最小刻度,将B管全部画上均匀刻度线,温度计便制作好了.
为检查该装置的可行性与准确性,该同学在某一恒定的大气压下提供不同的环境温度,通过对B管上的温度刻度与当时实际温度进行对比,以确定该温度计的可行性与准确性,测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示:
实际温度t(℃) -27 0 27 54 81 100
汞柱高x(cm) 25.8 20.4 15 9.6 4.2 0.4
温度刻度t(℃) -31 -4 23 50 77 96
该同学根据表格中提供的信息,进行了以下分析:
(1)由表格中数据可得B管内汞柱高x的变化大小和实际温度T的变化大小的比值恒定,其比值大小为C=______cm/K;
(2)该同学认为上一结果说明该温度计制作时在B管上画上均匀刻度线的方法是正确的.试从理论及实际两方面分析并证明这一制作方法的正确性.
(3)由表格中数据推断此时实际的大气压强值p0=______cmHg.
(4)虽然温度计原理上正确,但实际温度却与管上的刻度之间出现了明显偏差,该同学分析出现这一现象的原因可能是由于制作温度计时的大气压p0′与此时实际的大气压p0不同,p0′比p0______(填“偏大”或“偏小”).说明这种温度计受环境大气压影响较大,为此该同学提出了修正方案,请写出修正后的实际温度表达式T=______(设已测量出的数据有温度测量值T、制作温度计时的大气压p0′、测温时的大气压p0).
精英家教网

查看答案和解析>>

同步练习册答案