第二节《温度的测量》教案拓展知识背景(北师大版初二上)温度的百变魔法

第二节《温度的测量》教案拓展知识背景（北师大版初二上）温度的百变魔法在整个宇宙当中，温度无处不存在．不管在地球上依旧在月球上，也不管是在赤热的太阳上依旧在阴冷的冥王星上，这一切无不由于空间位置的不同而存在着温度的差不．例如，太阳表面温度是6000℃，而处于太阳系里离太阳较远的冥王星的表面温度却只有－240℃．又如，传奇中的牛郎星与织女星，在夜里的星空中，它们只是闪耀的小亮点，而怎能让人一下子想到牛郎星的表面最高温度竟达8000℃，织女星的表面最高温度竟达10000℃，真可谓是〝热恋之星〞．正因为宇宙中各行星的冷热不同，才决定着生命的存在与否．想想看，假如人类要到太阳去，还没到达早已化为灰焚了；再想想，假如人类要到阴冷的冥王星去，可能人的第一次呼吸还没完成就早已在冰冷的温度当中冻成了冰尸．因此，在如此莫大的宇宙中，只要位置适当，生命是完全能够存在的．现在的地球确实是典型一例．地球上生命的产生有人讲是偶然的，事实上它也是必定的．第一个有生命细胞的产生，那是包蕴着〝造物主〞多少心思啊，其中温度是必不可少的因素之一．因为只有在适宜的温度下，化学反应才能正常进行物质分解或重组，才有了今天那个漂亮的世界山川、河流、绿树、红花……才有了生命的产生．温度是分子平均功能的标志，它决定一个系统是否与其它系统处于热平稳的物理量，它的差不多特点在于一切互为热平稳的系统都具有相同的温度．如当温度较低时，分子、原子振动的速度专门小，无法挣脱分子、原子也变小，分子之间距离就较大，现在物质为液态．但随着温度的不断升高，分子运动十分猛烈，分子间的距离也变大，现在物质为气体．整个世界这么杰出确实是因为这些不同的分子，原子在不同的温度下变化而来的．在人们的现实生活中，通常比较熟悉的温度范畴是—90℃到61℃即地球表面的气温变化范畴，事实上在宇宙中还有专门多关于温度的东西已被人类得知，但我们不熟悉而已，本文将为各位读者提供一部份从最冷的—273.15摄氏度(绝对0℃)到最热的5.1亿摄氏度的知识让大伙儿了解一下．—273.15℃绝对零度绝对零度，即绝对温标的开始，是温度的极限，相当于—273.15℃，当达到这一温度时所有的原子和分子热量运动都将停止．这是一个只能靠近而不能达到的最低温度．人类在1926年得到了0.71K的低温，1933年得到了0.27K的低温，1957年制造了0.00002K的超低温记录．目前，人们甚至已得到了距绝对零度只差三千万分之一度的低温，但仍不可能得到绝对零度．假如确实有绝对零度，那么能不能检测到呢？有没有一种测量温度的仪器能够测到绝对零度而可不能干扰受测的系统(受测的系统假如受到干扰原子就会运动，从而就不是绝对零度了)？确实，绝对零度无法测量是依靠运算得出来的，研究发觉温度降低时，分子的活动就会变慢，那么依靠运算得出，当降到绝对零度时，分子是静止的，因此就得出了绝对零度的概念．—270.15℃宇宙微波背景辐射宇宙微波背景辐射是〝宇宙大爆炸〞所遗留下的布满整个宇宙空间的热辐射，反映的是宇宙年龄在只有38万年时的状况，其值为接近绝对零度的3K．—260℃星际尘埃的温度在冰冷的宇宙空间，星际尘埃的温度可低达—260℃．—250℃低温火箭发动机印度空间研究组织试验成功了一种低温火箭发动机，该发动机的燃料温度为—250℃．在其带动下，发动机冲压涡轮的最高速度达到4万转每分钟，标志着印度空间研究水平跨过了一个具有重要意义的里程碑．—240℃冥王星从冥王星上看太阳，太阳只是一个闪亮的光点，它从太阳上所同意到的光和热，只有地球从太阳得到的几万分之一，因此，冥王星上是一个十分阴冷黑暗世界．最高温度是—210℃，最低温度是—240℃．除冥王星以外海王星也可达到—240℃．科学家1898年在实验室第一次得到了—240℃的低温，这时，氢气变成了液氢．—230℃非金属的磁性非金属材料在低温下也能表现出磁性，这种磁体适用于制造新型运算机储备设备，绝缘设备等．但这类材料在温度超过一定限度时就会失去磁性．目前，临界温度最高的非金属磁体在—230℃左右，即使施加高压也仅能提高到—208℃．—220℃天王星天王星自转一次的〝天王星日〞约为17小时14分，因为有快速的自转而和木星一样地出现东西向的明显条纹．因为距离太阳遥远，天王星大气层云上端温度约在—220℃，表面显淡蓝色．—210℃鲸鱼座τ的尘埃盘鲸鱼座τ是除了太阳以外离地球最近的类太阳恒星，距离太阳仅约12光年，亮度约3.5等，以肉眼就能够看到．它周遭有尘埃与彗星组成的尘埃盘，那个尘埃盘的直径比太阳系稍大一些，温度仅—210℃左右，可能是因为小行星和彗星彼此碰撞的碎片所形成．－200℃土卫六星到目前为止，我们尚未发觉有任何地外生命存活的迹象．但卡西尼号正在探究的土卫六可能是一个生命起源的实验室．由于表面温度为—200℃，土卫六不是一个能产生生命的地点，然而它的浓密的大气层中含有许多碳氢化合物．它们通过太阳的紫外光可产生化学反应．光化学反应能产生有机分子，这些碳基化合物是产生生命的第一步．然而土卫六太冷了，以致于无法迈出下一步．它就像是一个深度冻结了的地球．在50亿年后，它将会得到产生生命所需要的热量，因为那时太阳将膨胀成一个熊熊发光的红巨星．只是那时由于太阳已进入生命的暮年，生命大约差不多来不及产生了．－190℃低温下显现许多惊奇现象低温世界就像魔术师，各种物质显现奇异变化．空气在－190℃时会变成浅蓝色液体，假如把鸡蛋放到里面去，它会产生浅蓝色的荧光，摔在地上会像皮球一样弹起来；鲜艳的花朵放到里面去，会变成玻璃一样光闪闪，轻轻的一敲发出〝叮当〞响，重敲竟破裂了，从鱼缸捞出一条金鱼头朝下放进液体中，金鱼再取出来就变得硬梆梆，晶莹透亮，看起来水晶玻璃制成的〝工艺品〞，再将这〝玻璃金鱼〞放回鱼缸的水中，惊奇的是金鱼难道复活了，又摆动着轻纱一样的尾巴游了起来．－180℃〝梦的纤维〞——凯英拉纤维凯英拉纤维的性能赛过钢铁和合金，被人们称为〝梦的纤维〞这种液晶纤维的强度是钢的5倍，铝的10倍，玻璃纤维的3倍，能在—180℃左右连续使用．它要紧用作飞机的结构材料、子午线轮胎、船体、运动器具、防护服装和缆绳等．例如：美国波音飞机公司的767型客机采纳了3吨凯英拉纤维与石墨纤维混杂的复合材料，使机身重量减轻了1吨，与波音727飞机相比，燃料消耗节约30%．－170℃生命存活的低温极限如此的温度已有最简单的微生物能够生存了．观看讲明，大肠杆菌、伤寒杆菌和化脓性葡萄球菌均能在—170℃下生存．－160℃水星离太阳最近的水星，它和太阳的平均距离为5790万公里，是太阳最近的行星．它表面温差最大，因为没有大气的调剂，向阳面的温度最高时可达430℃，但背阳面的夜间温度可降—160℃，昼夜温度差近600℃，这但是一个处于火和冰间的世界．温度变化如此庞大，水星上是不可能有生命的．—150℃木星木星是太阳系中的第五个行星，木星为太阳系最大的行星，其内部能够放入1300个地球，密度较低，其重量仅为地球的317倍．木星的成份绝大部分是氢和氦．木星离太阳较远，表面温度达—150℃；木星内部散放出来的热是它从太阳同意热的两倍以上．—140℃液氮低温加工橡胶品橡胶制品是专门难降解的高分子弹性材料，将它粉碎到具有广泛用途的精细胶粉十分困难．目前，国际上利用废轮胎工业化生产精细胶粉的方法要紧采纳液氮低温冷冻法，立即橡胶在—130℃到—140℃的温度下冷冻成玻璃化状态再加以粉碎，就能轻易获得优良的精细胶粉．—130℃地球最低气温地球上最低温显现在南极最高峰——文生峰，那个地点年平均气温－129℃，夏日平均气温－117.7℃．而地球上第一高峰珠穆朗玛峰夏日平均气温也有－45℃，南极地区的冷烈可见一样．—120℃金星最低温度金星日夜温差最大，金星白天温度可达480℃；夜晚最低温度可达—120℃，因此，日夜温差可达600度左右．—110℃酒精温度计温度计中红色的液体是酒精，酒精在—117℃才会凝聚．因而在地球上温度最低的南极洲，酒精温度计也能用．因此温度低于—117℃时，酒精温度计也派不上用场了．—100℃最冷的压缩机一个国外电脑玩家使用了超过4个压缩机，自制了一套能够降温到—100℃的压缩机系统，来给CPU处理器降温！—90℃地球最低温在南极的内陆，人们差不多测到－88.3℃的低温．—80℃SARS病毒不怕低温SARS病毒的一个显著特点是怕热不怕冷，即使是在—80℃它还能至少生存4天，甚至多达21天，而在56℃下SARS病毒的生存时刻不超过90分钟．—70℃北极最低气温北极地区年平均气温北极地区年平均气温在—15℃～—20℃之间，比南极年平均气温高25℃，冬季时(1月)极夜期为180天，最低气温在—70℃．低温可预防某些疾病，生活在北极的爱斯基摩人是先靠吃海豹肉和海豹油为主，当地人专门少有心脏病、心血管、高血压、关节炎等疾病．—60℃火星的温度在远离地球的火星上，平均温度是—60℃．—50℃我国最冷气温在我国有过低于－50℃的地区记录不多．中国内蒙古自治区大兴安岭的矣渡河在1922年1月16日曾观测到－50.1℃的温度，是新中国成立前气温记录中的最低值．新中国成立后，新疆北部的一个气象站在1960年1月20日以－50.7℃的低温首次打破了记录，接着1月21日又以－51.5℃再创全国新记录．中国最北的气象站——黑龙江省漠河气象站1968年12月27日清晨测得了—50.9℃，而在1969年2月13日漠河终于产生了中国现有气象资料中的极端最低气温记录：—52.3℃．世界上最不怕冷的花，是出产在中国的雪莲，即使－50℃，也鲜花盛开．—40℃我国最冷的一天大伙儿都明白我国最北的地点是漠河，漠河在中国有气象记录以来最冷生活是1960年1月21日，日平均气温为—43.8℃．—30℃国色天香牡丹花牡丹原产我国，喜温凉高燥，忌炎热低湿环境．较耐寒，可耐零下30摄氏度的低温．在北京门头沟去的一条山谷中，严冬时节温度最低可达—30℃，山里有水的地点差不多上都结成厚冰，但那个地点却有一只泉眼里的泉水千年不冻，同时水里一年四季都生长着茂盛的水草，因此被当地人称为〝千年不冻水〞．－20℃低温燃料电池组日本本田公司最近宣布成功地开发出能够在－20℃低温下起动的燃料电池组，体积大幅度减小、功率更大．配备该电池组的汽车得到日本国土交通大臣批准后，差不多开始公路行驶试验．－10℃人能够居住生活了－10℃已是地球上高纬度地区寒冬季节常见的温度了．尽管会感到冰寒透骨，但人差不多能够在如此的温度下正常生活了．0℃水的冰点地球表面的70%是被水覆盖着的，约有14亿千立方米的水量，其中有96.5%是海水，剩下的虽是淡水，但其中一半以上是冰．因此讲地球是一个水的星球，正是如此的星球才能孕育出生命，因此〝水〞是生命之源．有了生命就有生气活力，世界才会更杰出．既然水能结成冰，水也能变成气体扩散在空气中．当水在0℃时结成冰，就会失去流淌性，不再是液体．因此有0℃是〝水的冰点〞之称．10℃凉快宜人的赤道城在南美洲的厄瓜多尔国的首都基多城里，赤道线恰好通过该城．许多人认为通过赤道的都市一定专门热．但事实并非如此，那个地点不论春、夏、秋、冬，一年中月平均气温都在10℃左右，年平均温差只有4℃．是一个四季如春、凉快宜人的赤道城．这是因为它位于海拔2800米的高原上．我们明白太阳光是一种短波辐射，当它通过大气时，只有专门少部分被大气直截了当吸取，大部分那么照耀在地球表面，使地球表面增温．因此愈是靠近地面，由于吸取的热量愈多，温度升得愈高，反之，愈是向高处，吸取的热量愈少温度愈低．因此在高原地带，气候总是比较凉．20℃双孢蘑菇菌丝生长温度双孢蘑菇菌丝可在5℃～33℃生长，适宜生长温度20℃～25℃，最适宜生长温度22℃～24℃，高温致死温度为34℃～35℃．30℃我是蚊子！蚊子最喜爱的温度是30℃左右，太高了也受不了．秋天气候变冷温度降到10℃以下时，它们就会停止繁育，不食不动进入冬眠，直到第二年春天激醒后又出来．40℃人体自身的温度极限人属于恒温动物，一样讲来可不能超出35℃～42℃的范畴，41℃时人体器官肝、肾、脑将发生功能障碍，连续几天42℃的高烧，足以致使成年人死命．鸟类和哺乳动物也都属于恒温动物，一样讲鸟类的体温较高，在37℃～44.6℃范畴内，而哺乳动物的体温较低，哺乳动物一样约在25℃～37℃之间．但总的讲来都在40℃上下，与人类的体温差不不专门大，这是因为它们跟我们人类都生活在同一个星球上，处在大体相同的环境中的缘故．此外，通过科学家长期研究和观看对比，认为生活中的理想温度应该是：居室温度保持在20℃～25℃；穿衣保持最正确舒服感时，那么皮肤的平均温度为33℃；饭菜的温度为46℃～58℃；饮水时的温度为44℃～59℃；泡茶的温度为70℃～80℃；洗澡水的温度为34℃～39℃；洗脚水的温度为50℃～60℃；冷水浴的温度为19℃～21℃；50℃～60℃沙漠之温由于沙漠地区的云量少，日照强，又缺乏植被覆盖，空气湿度小，因此白天气温上升极快，大部分时刻都在30℃以上，中午最热的时候，温度能上升到50℃以上．在北非曾有高达58℃的记录．但沙漠的夜间较凉，因为整夜无云，地面辐射强，散热快，夜间最低温度一样在7℃～12℃之间，也有显现薄霜的生活．70℃味道感受生理和心理学家的研究讲明，人们食用食品时所获得的多种多样的味道感受，实质上是由于味道和嗅觉协同作用的结果．一些能够热喝的饮料，如咖啡，其温度在70℃时才味美可口，热牛奶和热菜的温度在70℃左右最为好喝．有些油炸类食品，比如油炸大虾，温度应保持在70℃左右，尽管吃起来还有些烫，但这时的味道最美．80℃温泉微生物许多微生物一样都依靠光合作用而生存，这些依靠光合作用的微生物一样在72℃以下才能生存．然而在1967年，印地安那大学的布洛克博士发觉，在他放在一个叫做〝磨菇塘〞80℃泉水中的载玻片上，附着一层微生物细胞．这是首次发觉生活在72℃以上的生物．这种嗜热微生物属于细菌类，布洛克博士将它命名为〝水生嗜热菌黄石一类〞．90℃海底火山口微生物1979年，科学家造访了太平洋的深处的一个海底火山口，那个地点温度常年在保持90℃，也是阳光不能到达的地点．但科学家惊奇地发觉那个地点到处是生命——多毛虫、虾、蟹和其它生物．那些从来没有见过日光的微生物处在食物链的最底端，多毛虫没有口，没有胃或者其它的消化器官，周围水域的化学物质渗透进体内后，细菌就把它们转为多毛虫能够利用的食物．100℃水的沸点上面我们了解了水的冰点，那么水的沸点是100℃在一个大气压下，当我们的水开时，它的温度是100℃而且只能保持100℃．然而人们在海拔8000多米的珠穆朗玛峰上煮鸡蛋时开水最高只有80℃，那是因为在8000多米高的地点气压低了，因此水的沸点只有也降低了．火锅浓汤的温度可高达120℃，最容易烫伤口腔粘膜．因此常常有人吃了火锅后会发生口腔溃烂甚至牙齿发炎肿胀．火锅里的海鲜类食品更应引起重视．200℃地下热岩发电英国从1987年开始进行岩浆发电实验．在英国一个温度最高的热岩地带，其在6000米深处的热岩能够把水加热到200℃，然后将200℃水的热能再转为电能．300℃变质岩地壳中的岩石，由于地壳活动或岩浆活动的阻碍，受到高温、高压的作用和岩浆的化学作用，使原先岩石的内部矿物成分、结构和构造上发生了变化，从而形成一种新的岩石，称为变质岩，这种变化称为变质作用．这一变质过程所要求的温度和压力分不为300℃和100兆帕．400℃都市的污泥处理在都市中，有工厂的地点污泥比较多，有些河流受污染后也沉积了大量的污泥．科学家为了解决那个污染咨询题，通过研究发觉了污泥中含有可燃物质．加拿大那么为此专门建立了一个实验工厂，进行污泥转化为新型燃料的研究工作．他们通过机械方法先将污泥中的大部分水和无用泥沙去掉，再将污泥烘干，然后将干泥放进一个450℃的蒸馏器中，在与氧隔绝的条件下进行蒸馏，就可产生可燃物质．500℃聚光式太阳灶这种太阳灶是利用抛物面形的反射镜聚光获得较高温度，直径一样为1—2米．由于能量集中，因而热效率较高，可获得500℃的高温．这种聚光式太阳灶在我国农村的一些家庭中，用来做饭、炒菜、煮饲料、烧水．600℃高效燃料电池日本产业技术综合研究所与名古屋大学的联合研究小组开发出工作温度为600摄氏度、平均每平方厘米发电量0.8瓦、比现有同类电池发电量高出1倍以上的固体电解质型燃料电池．700℃烟头、蚊香的温度烟头的表面温度尽管只有250℃～300℃，烟头的中心温度一样在700℃～800℃左右，蚊香的燃烧温度也达700℃．800℃火山熔岩在火山爆发时，总会喷出大量红色的火山熔岩．刚喷出时一样是液体状态，通常温度在800℃—1200℃左右，火山熔岩在流淌的过程中，不断向大气和大地表面散热，产生大量的烟雾．因此火山熔岩在冷却时凝固差不多上由外向里进行的．900℃矿石的熔化矿石是较轻的、更爽朗的金属物质，它不能被碳在可行的高温下还原出来，因为它们的原子在矿石中结合得更为紧密．这些金属通常是通过电解得到，或通过使它们的化合物与更爽朗的金属发生反应而获得，例如，氧化铅和在950℃下电解水晶石(铝和钠的双氧化物)和氟化钙的混合物中的溶化的氧化铅．1000℃(1千摄氏度)钻石的形成常言道：〝钻石是女士的最正确良伴〞．有味的是；钻石原先只是纯碳，而碳是仅次于氢、氦和氧的宇宙间第四种最常见的化学元素．因此，钻石的罕有并不源自其化学元素成分，而是在于它形成的方法和地点．地球上的钻石相信是在100至300公里深；温度接近1000℃的地底形成，其后因火山爆发而带至地面．单以化学成分来看，钻石和用来制造铅笔芯的石墨，事实上是近亲．假如你把钻石放入高温火炉；那么最终只会化为一般的石墨．2000℃(2千摄氏度)〝刚玉〞1924年，德国人鲁夫用纯氧化铝粉末成型，在2000℃左右的高温炉中烧结，得到了世界上第一块纯氧化铝制品，但一直到1993年才由西门子公司正式命名，中国人取其白如玉而坚硬不凡，将定译名为〝刚玉〞．3000℃(3千摄氏度)玻璃碳玻璃碳是一种类似玻璃的碳，它兼有玻璃及碳素材料的双重性能．这种物质假如在真空或非氧化性气氛下的工作温度可达3000℃，而且耐热震性能好，能够作为熔炼高纯物质的坩埚，半导体外延炉感应加热板等，在科学上应用专门广泛．4000℃(4千摄氏度)太阳黑子大伙儿都明白太阳黑子，太阳黑子显现比较多的情形下，会产生地磁暴给人们工作带来专门多不方便．例如：航海的船舶迷失方向，通信信号连接不上．那么太阳黑子事实上并不黑，它们中心的温度在4000℃以上．亮度仍可与上下弦时半个月亮的光相比．只只是在明亮的光球反衬下就显得专门黑．5000℃(5千摄氏度)日珥日珥要紧突出日两边缘的一种太阳活动现象．它们比太阳圆面暗弱得多，在一样情形下被日晕埋住，不能直截了当看到，只有在日全食时通过望远镜才能看到．日珥的温度在5000—8000℃之间，一样能够扩散到几十万公里、形状千奇百怪．有的日珥能长期存在．惊奇的是日珥和日冕的温度、密度相差800倍，何以能长期共存，科学家们正在研究．6000℃(6千摄氏度)太阳表面太阳的表面温度达到6000度．太阳大气中有90多种化学元素，其氢的含量最多，约占太阳质量的71%，氦约占27%，其他元素约占2%，包括钠、钙、铁、氧等．正因为这些化学元素每天都在制造核暴炸，放出大量的光和热，给我们生活带来生气．但太阳的能量是有限的，终有一天能量用完后，太阳也就消逝了．一个质量为月球质量的1/1000的微型黑洞，温度约为6000摄氏度，与太阳表面温度相当．7000℃(7千摄氏度)地热能地热能是由地壳抽取的天然热能、这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量．地球内部的温度高达7000℃．8000℃(8千摄氏度)牛郎星在中国古代传奇当中的牛郎星，在夜里我们观看到时它像一块宝石一样闪闪发亮．事实上它的表面温度比太阳表面还要高2000℃，也确实是8000℃．9000℃(9千摄氏度)水稻的积温积温是某一时段内逐日平均气温之和