Температура. Измерение температуры. Термометр.

Тема урока: Температура. Измерение температуры. Термометр.

Цели урока:

Образовательные: Научить различать различные виды термометров. Температурные шкалы.

Познакомить со способами измерения термометром.

Воспитательные:

Показать значение термометра в жизни человека.

Формировать моральные, волевые и эстетические качества личности.

Развивающие:

Развивать внимание и любознательность.

Развивать представление о применении человеком термометра в быту и технике.

Ход урока

Температура. Способы ее измерения. Различные виды термометров. Температурные шкалы.

- Прибор для измерения температуры создан давно и его назвали термометром

Существует много температурных шкал

Хронология создания термометра

• В 1597 г. Галилео Галилей придумал первый прибор для наблюдений за изменением температуры (термоскоп)

• В 1657 г. термоскоп Галилея был усовершенствован флорентийскими учёными.

• Постоянные точки термометра были установлены в 18 веке.

• В 1714 г. голландский учёный Д. Фаренгейт изготовил ртутный термометр.

• В 1730 г. французский физик Р. Реомюр предложил спиртовый термометр.

• В 1848 г. английский физик Вильям Томсон (лорд Кельвин) доказал возможность создания абсолютной шкалы температур.

Это термодинамическая величина, определяющая степень нагретости тела. Тела, имеющие более высокую температуру, являются более нагретыми. Согласно второму закону термодинамики, самопроизвольный переход тепла возможен только от тел с более высокой к телам с более низкой температурой. В состоянии теплового равновесия температура выравнивается во всех частях сколь угодно сложной системы.

Изобретение термометра

О том, что такое теплота, ученые начали задумываться очень давно. Еще древнегреческие философы размышляли над этим вопросом. Но ничего, кроме самых общих предположений они высказать не смогли. В средние века также не было высказано почти никаких разумных

идей. Учение о тепловых явлениях начинает развиваться только середины XVIII в. Толчком для начала развития этого учения явилось изобретение термометра. Много ученых трудилось над изобретением термометра. Первым из них был Галилео Галилей. В конце XVI в. Галилей заинтересовался тепловыми явлениями. Для измерения нагретости тела Галилей решил воспользоваться свойством воздуха расширяться при нагревании. Он взял тонкую стеклянную трубку, один конец которой заканчивался шаром, и опустил другой открытый конец в сосуд с 

водой. При этом он добивался такого положения, чтобы вода частично заполнила трубку. Теперь, когда воздух в шаре нагревался или охлаждался, уровень воды в трубке опускался или поднимался, а по уровню воды можно было судить о «нагретости» тела.

Прибор Галилея был очень несовершенен. Во-первых, он не был

проградуирован, на трубке не были нанесены деления. Во-вторых,

уровень воды в трубке зависел не только от температуры воздуха в

стеклянном шаре, но и от атмосферного давления.

Совершенствование термометра

После Галилея многие ученые занимались изобретением приборов, с помощью которых можно было бы определить тепловое состояние тел. Постепенно устройство приборов совершенствовалось. В середине XVII в. Флорентийская академия опыта предложила прибор, показанный на рисунке. Прибор представлял собой стеклянную трубку, оканчивающуюся

внизу шариком. Верхний конец трубки был запаян. Шарик и часть трубки заполнялись спиртом, а вдоль трубки помещались бусинки, образуя шкалу для отсчета температуры. Показания этого прибора уже не зависели от величины атмосферного давления. Были и другие термометры. В частности, одним из первых конструкторов был итальянский врач Санторио, который применял свой прибор для измерения температуры у больных. Это было, вероятно, первое практичес-

кое применение термометра. Несмотря на успехи в конструировании термометров, эти приборы были еще весьма несовершенны: не было установлено общей температурной шкалы; у различных термометров она устанавливалась произвольно; разные термометры показывали при одних и тех же условиях неодинаковую температуру.

Термометр Фаренгейта

Впервые пригодные для практических целей термометры стал изготавливать мастер –стеклодув из Голландии Фаренгейт в начале XVIII в. К этому времени ученые уже знали, что некоторые

физические процессы протекают всегда при одной и той же степени нагретости.

Термометр Фаренгейта имел вид такой же, как современный простой термометр. В качестве расширяющегося тела Фаренгейт употреблял сначала спирт, а затем в 1714 г. ртуть. Он пользовался

различными шкалами. В последней его шкале основные температурные точки были следующие: 1. температура смеси воды, льда и поваренной соли – ноль градусов 2. температура смеси льда и воды

– 32 градуса. Температура человеческого тела по шкале Фаренгейта получилась равной 96 градусов. Эту температуру Фаренгейт считал третьей основной точкой. Температура кипения воды оказалась по его шкале 180 градусов.Термометры, сделанные Фаренгейтом, приобрели известность и

вошли в употребление. Шкала Фаренгейта применялась в некоторых странах вплоть до нашего времени. В США и Англии пользуются шкалой Фарангейта (⁰F), вода замерзает при температуре 32 ⁰F , а кипит при 212 ⁰F

Реомюр и Цельсий

После Фаренгейта были предложены многие другие шкалы и конструкции термометров. Из всех этих шкал до нашего времени дошли две. Первая шкала: 0 градусов – температура смеси воды и льда и 80 градусов – температура кипения воды была предложена французским ученым Реомюром в 1730 году и носит его имя. Вторая шкала не совсем правильно носит имя шведского астронома Цельсия. Цельсий в 1742 г. предложил стоградусную шкалу температур, при которой за 0

градусов принималась температура кипения воды, а за 100 градусов – температура плавления льда. Современнаястоградусная шкала, носящая название шкалы Цельсия, была предложена несколько позже. Как известно, она вошла в употребление и применяется в настоящее время. Уже Цельсий знал, что температура кипения воды и температура плавления льда зависят от давления воздуха.

После изобретения прибора для тепловых измерений физики смогли приступить к изучению тепловых явлений.

VI. Обобщение изученного материала

-Как меняется давление газа при изменении его температуры (при

постоянном объеме)?

-Как меняются размеры твердых тел и жидкостей при изменении их температуры?

-Что мы понимаем под температурой вещества?

-Сформулируйте правила измерения температуры воды, воздуха. Какие температурные шкалы вам известны?

-Какие точки приняты в качестве основных на шкале Цельсия?

Ответы учащихся

VII. Рефлексия

Учащимся предлагается заполнить листы рефлексии.

• сегодня я узнал…

• было интересно…

• я приобрел…

• меня удивило…

• урок дал мне для жизни…

• мне захотелось…и я

VIII. Заключение