Термометр - это прибор, который позволяет измерять температуру. Для того чтобы точно измерять температуру, важно знать цену деления нашего термометра. Цена деления представляет собой разность между двумя соседними делениями на шкале термометра. Как же определить эту цену деления в учебном процессе физики в 7 классе?
Прежде всего, необходимо иметь ряд термометров с разными ценами деления. Необходимо выбрать два термометра с разной ценой деления, например, один термометр с большей ценой деления и другой с меньшей ценой деления. Далее, поместите оба термометра в одно место и дождитесь, пока температура вокруг них станет одинаковой. Теперь можно сравнить показания обоих термометров и посмотреть, какова разница в значениях.
Теперь можно определить цену деления термометра. Разделим разницу в значениях термометров на разность их цен деления. Например, если разница в значениях составляет 5 градусов, а разность цен деления - 2 градуса, то цена деления термометра равна 5/2 = 2.5 градуса. Таким образом, получаем точное значение цены деления термометра.
История термометров
Однако, первые прототипы термометров появились еще в древние времена. Одним из самых ранних был термоскоп – простое устройство, которое позволяло наблюдать изменения температуры. Его создание приписывается Вторику Павла Самуиловичу (1725-1805), русскому физику и академику. Несмотря на то, что термоскоп не был точным прибором измерений, он положил основу для развития термометров.
В XVII веке итальянский физик Галилео Галилей провел ряд экспериментов и создал первый в мире так называемый "термометр воздуха". Он состоял из закрытой стеклянной трубки с жидкостью, которая расширялась или сжималась в зависимости от изменений температуры.
Однако, в XIX веке немецкий физик Даниель Габриэль Фаренгейт совершил революцию в области термометров, разработав шкалу Фаренгейта. Эта шкала основывалась на двух точках - плавления льда (32°F) и кипения воды (212°F при атмосферном давлении). Шкала Фаренгейта до сих пор используется в США для измерения температуры.
В то же время шведский астроном и физик Андерс Цельсий разработал свою шкалу, основанную на двух точках - плавление льда (0°C) и кипение воды (100°C при атмосферном давлении). Шкала Цельсия стала широко распространенной во всем мире и использовалась для научных и повседневных измерений.
В XX веке появились электронные термометры, которые позволяют получать более точные показания температуры с помощью датчиков и цифровых дисплеев. Эти термометры стали широко использоваться в различных областях, включая научные и медицинские исследования.
Сегодня существует множество различных видов термометров, включая ртутные, алкогольные, электронные, инфракрасные и другие. Каждый из них имеет свои преимущества и применяется в разных областях науки и практики для измерения температуры различных сред и объектов.
История термометров является частью общей истории науки и техники, а развитие этих приборов по сей день продолжается, открывая новые возможности и улучшая точность измерений.
Разновидности термометров
Ртутные термометры
Данный тип термометров работает на основе расширения ртути при нагревании. Наиболее известным представителем этой группы является ртутный термометр с расширяющейся колонкой. Данные термометры обладают высокой точностью измерений и широким диапазоном работы.
Алкогольные термометры
Термометры данного типа используют спиртные растворы с низкими значениями температуры замерзания в качестве рабочей жидкости. Алкогольные термометры обычно имеют меньший диапазон измерений по сравнению с ртутными, но они более безопасны в использовании.
Электрические термометры
Эти типы термометров основаны на использовании эффектов, связанных с изменением электрических свойств веществ при изменении температуры. Некоторыми примерами электрических термометров являются термопары и термисторы.
Инфракрасные термометры
Такие термометры используют принцип измерения инфракрасного излучения, испускаемого объектом. Они не требуют контакта с измеряемым объектом и широко применяются в медицине, пищевой промышленности, а также в других областях.
Каждый из этих типов термометров имеет свои особенности, преимущества и ограничения, и выбор конкретного типа зависит от конкретных потребностей и условий использования.
Физические основы измерения температуры
Для измерения температуры применяются различные приборы, в том числе термометры. Основной принцип работы термометра основан на изменении какого-то физического свойства вещества при изменении его температуры.
Наиболее распространенным типом термометров является жидкостной термометр. Рабочими веществами в таких термометрах часто являются спирт или ртуть. При изменении температуры жидкая ртути или спирт меняют свои физические свойства, например, объем или показатель преломления. Эти изменения делают возможным определение температуры.
Цена деления термометра – это величина, на которую разделена шкала термометра. Наиболее точные термометры имеют мелкую цену деления, что позволяет измерять температуру с большей точностью. Цена деления термометра определяется при его создании и указывается производителем на шкале прибора.
При измерении температуры с помощью термометра необходимо обратить внимание на правильное использование прибора. Необходимо учитывать факторы окружающей среды, такие как тепловое излучение или вибрации, которые могут повлиять на точность измерения. Также нужно знать пределы действия термометра, чтобы избежать его повреждения.
Измерение температуры – это важная задача во многих областях науки и техники. Знание основных принципов измерения температуры и правильное использование термометров позволяет получать достоверные данные и применять их для решения различных задач.
Экспериментальный метод определения цены деления термометра
Цена деления термометра определяет, на сколько градусов (или другую единицу измерения температуры) расстояние между двумя делениями шкалы. Для определения цены деления термометра можно использовать экспериментальный метод.
Для проведения эксперимента необходимо иметь термометр, предварительно помещенный в рабочую среду (например, воду или спирт). Важно, чтобы вся часть термометра, находящаяся в рабочей среде, была покрыта равномерным слоем этой среды.
Далее следует определить начальную и конечную точки измерения. Начальную точку можно выбрать как температуру термометра в начале эксперимента, а конечную – конечную температуру термометра. Обычно начальная точка совпадает со значением температуры окружающей среды.
Затем следует измерить длину отрезка между начальной и конечной точками на шкале термометра. Точность измерений можно увеличить, используя линейку или другой измерительный инструмент.
Следующим шагом является определение количества делений, на которое располагается указанный отрезок. Поскольку длина отрезка измеряется в единицах измерения температуры (например, градусах Цельсия), можно преобразовать ее в целое число делений путем деления длины на цену деления термометра.
Наконец, полученное число делений следует записать и использовать в последующих измерениях для определения температуры с помощью данного термометра.
| Шаг | Действие |
|---|---|
| 1 | Поместить термометр в рабочую среду |
| 2 | Выбрать начальную и конечную точки измерения |
| 3 | Измерить длину отрезка между начальной и конечной точками |
| 4 | Определить количество делений, на которые располагается отрезок |
| 5 | Записать полученное число делений |
После определения цены деления термометра можно использовать его для измерения температуры в различных ситуациях. Экспериментальный метод позволяет получить точные и надежные результаты.
Примеры расчетов цены деления
Пример 1: Предположим, что на термометре имеется отметка 0 градусов и отметка 100 градусов. Между этими отметками расположены 10 маленьких делений. Чтобы вычислить цену деления, нужно разделить разность между двумя отметками на количество делений:
Цена деления = (100 - 0) / 10 = 10
Пример 2: Допустим, что на термометре имеется отметка -50 градусов и отметка +50 градусов. Расстояние между этими отметками составляет 20 маленьких делений. Для определения цены деления в этом случае нужно разделить разность между двумя отметками на количество делений:
Цена деления = (50 - (-50)) / 20 = 5
Пример 3: Предположим, что на термометре имеется отметка 0 градусов и отметка 100 градусов, и между ними находятся 5 маленьких делений. Чтобы определить цену деления, нужно разделить разность между двумя отметками на количество делений:
Цена деления = (100 - 0) / 5 = 20
Обратите внимание, что во всех примерах цена деления expr поделена на количество делений. Используя эту формулу, можно вычислить цену деления для любого термометра с известными отметками и количеством делений.
