Question

某校科学兴趣小组对温度计进行专题研究．在校图书馆查阅资料得知十七世纪的伽利略曾设计过这样的一个温度计：一麦杆粗细的玻璃管，一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水中，并使玻璃管内吸入一段水柱，根据管中水柱高度的变化可测出环境相应的温度．为了研究“伽利略温度计”，兴趣小组的同学按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置，图中A为一小塑料瓶，B为一透明细吸管，通过橡皮塞与A连通，管的下端竖直插在大水槽中，使管内外水面有一高度差h．然后进行实验探究：改变装置所处的环境温度，分别测出不同温度下所对应的水柱高度h，记录的实验数据如下表所示：

测量次序	1	2	3	4	5	6
温度t（℃）	17	19	21	23	25	27
水柱高度h（cm）	30.2	25.0	19.8	14.6	9.4

根据表中数据可推得：
（1）当温度升高，管内水柱高度h将______（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）你认为该温度计是根据______ 原理来工作的．
（3）根据上述数据，找出兴趣小组制作的“测温装置”水柱高度h与环境温度t之间的变化规律，请将上表中空格补全．
（4）通过实验，兴趣小组发现用“伽利略温度计”来测温度，还存在一些不足之处，你认为它的不足之处有______．

Answer 1

解：（1）当外界温度升高时，细管中气体受热膨胀，体积增大，管中液面将向下运动，管内水柱高度h将变小．
（2）本温度计是气体温度计，是利用气体的热胀冷缩原理制成的．
（3）h与t的关系可以用一个一次函数来表示，写成y=kx+b，这里的y 即是h，x 即是t，把第1、2两组组数据代入，得：h=-2.6t+74.4，温度是27℃时，
水柱高h=-2.6×27+74.4=4.2cm．
（4）此温度计受外界气压变化的影响很大，而且不易携带，这个温度计的不足之处是很明显的，即测量范围小；更容易受当时的大气压的影响，不易携带．
故答案为：（1）变小；（2）气体热胀冷缩的；（3）4.2；（4）测量范围小，受大气压影响，不易携带．
分析：1、这里的工作物质是气体，气体受热膨胀，体积变大，而显示气体体积变大或变小的是液柱，因此温度升高时，液柱减小．
2、普通温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的，而这个气体温度计是利用气体的热胀冷缩原理制成的．
3、h与t的关系可以用一个一次函数来表示，写成y=kx+b，这里的y 即是h，x 即是t，代入相关的数值 即可求出k和b，进一步求第6次水柱的高度．
4、这个温度计的不足之处是很明显的，即测量范围小；更容易受当时的大气压的影响．
点评：本题主要考查学生对：伽利略温度计的原理的了解和掌握，伽利略温度计很粗糙，膨胀物质不是液体，而是气体，依据气体的热胀冷缩性质制成的．