第5章温度的测量(新)
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J I A N G S U U N I V E R SI T Y热能与动力工程测试技术要点简析主编:邝锡金副主编:代冲主审:邝锡金目录第一章概述 (3)第二章测量系统的动态特性 (4)第三章测量系统误差分析及处理 (5)第四章传感器的基本类型及工作原理 (6)第五章温度测量 (8)第六章压力测量 (10)第七章流速测量 (11)第八章流量测量 (12)第一章概述1、在热能与动力工程领域中,需要测量的物理量主要有?温度、压力、流量、功率、转速等。
2、按照得到最后结果的过程不同,测量方法可以分为哪几类?简述各类方法的定义。
1)直接测量:凡被测量的数值可以直接从测量仪器上读得的测量:2)间接测量:被测量的数值不能直接从测量仪器上读得,而需要通过直接测得与被测量有一定函数关系的量,然后经过运算得到被测量的数值:3)组合测量:测量中使各个未知量以不同组合形式出现(或改变测量条件以获得不同的组合),根据直接测量或间接测量所得数据,通过求解联立方程组求得未知量的数值。
3、按工作原理,任何测量仪器都应包括哪三部分?各部分的功能和作用?包括感受器、中间件和效应件三个部分。
1)感受器或传感器:它直接与被测对象发生关系(但不一定直接接触),感知被测参数的变化,同时对外界发出相应的信号;2)中间件或传递件:最简单的中间件是单纯起“传递”作用的元件,它将传感器的输出信号原封不动的传递给效应件;3)效应件或显示元件:显示元件的功能是把被测信号显示出来,按显示原理与方法不同,又可分为模拟显示和数字显示两种。
4、测量仪器按照用途可以分为哪两类?其特点为?范型仪器和实用仪器两种。
范型仪器精确度很高,对它的保存和使用有较高要求:实用仪器使用起来方便、可靠,测量结果只要在工程测量允许范围内即可。
5、测量仪器的主要性能指标包括?各指标的含义?测量仪器的性能指标主要有:精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间等。
精确度:表示测量结果与其真值一致的程度,它是系统误差与随机误差的综合反映。
温度学习目标1、理解温度和温标,知道摄氏温标定标的规定;2、了解生活环境中常见的温度值;3、学会用温度计测温度,并会读数;一、温度与温标【知识梳理】1、温度定义:温度是表示物体冷热程度的物理量。
2、摄氏温标要想准确的测量物体的温度,首先需要确立一个标准,这个标准叫做温标。
(1)摄氏温标:单位:摄氏度,符号℃,摄氏温标规定,在1标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃;沸水的温度为100℃。
中间100等分,每一等分表示1℃。
摄氏温度用t 表示:如t=25℃(2)热力学温标:在国际单位之中,采用热力学温标(又称开氏温标)。
单位:开尔文,符号:K 。
在标准大气压下,冰水混合物的温度为273K 。
热力学温度T 与摄氏温度t 的换算关系:T=(t+273)K 。
热力学温度一般用T 表示,如T=293K 。
(3)华氏温标:在标准大气压下,冰的熔点为32℉,水的沸点为212℉,中间180等分,每一等分表示1℉。
华氏温度F 与摄氏温度t 的换算关系:F=59t+32。
3、摄氏温度的读法在摄氏温标下,温度可正可负,比如灯泡发光时灯泡的温度可达2500℃,读作“2500摄氏度”,电冰箱冷藏室的温度可达-20℃,读做“负20摄氏度”或“零下20摄氏度”。
4、常见温度值0K即-273℃是自然界的低温极限,只能无限接近永远达不到;人体正常体温37℃,人体感觉舒适的温度是25℃;国务院规定为节能减排,夏季空调温度设置不得低于26℃,冬季室内空调温度设置不得高于20℃;1标准大气压下,沸水的温度是100℃,冰水混合物的温度是0℃。
二、温度的测量【知识梳理】1、温度计的构造:玻璃外壳、毛细管、玻璃泡、液体、刻度及符号。
2、测温原理:常用的温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的,所用的液体可以是水银、酒精或煤油等。
3、常用温度计:常用温度计有用于测液体温度的实验室用温度计,测量体温的体温计,以及测量气温的寒暑表等。
实验室用温度计:(1)首先看清它的量程(测量范围),然后看清她的最小分度值(也就是每一小格所表示的值);(2)根据待测液体的温度选择适当的量程。
初中物理温度测定教案教学目标:1. 了解温度测量的基本原理和方法。
2. 学会使用温度计进行温度测量。
3. 能够正确读取和记录温度测量结果。
4. 理解温度在生活中的应用和重要性。
教学重点:1. 温度测量的基本原理和方法。
2. 温度计的使用和读取。
教学难点:1. 温度计的精确使用和读取。
教学准备:1. 实验室用温度计。
2. 温度计使用说明书。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入话题:温度是日常生活中经常提到的概念,那么温度是如何测量的呢?2. 学生分享:让学生分享他们对于温度测量的了解和经验。
二、温度测量的基本原理(10分钟)1. 介绍温度测量的基本原理:温度是物体内部分子运动的激烈程度的一种表现,可以通过测量物体的热量来间接测量温度。
2. 讲解热量和温度的关系:热量是一种能量形式,温度高表示物体内部分子运动激烈,热量多。
三、温度计的使用和读取(10分钟)1. 介绍实验室用温度计的结构和功能:温度计由玻璃管、液体和刻度盘组成,通过液体的膨胀和收缩来测量温度。
2. 演示温度计的使用方法:如何正确放置温度计、如何读取温度计的刻度值等。
3. 学生练习:让学生亲自操作温度计,进行温度测量,并正确读取刻度值。
四、温度测量的实际操作(10分钟)1. 分组实验:学生分组进行温度测量实验,使用温度计测量不同物体的温度。
2. 记录数据:学生将测量到的温度数据记录在实验表格中。
五、温度在生活中的应用和重要性(5分钟)1. 介绍温度在生活中的应用:如天气预报、医疗、食品加工等。
2. 强调温度测量的重要性:温度测量在科学研究和日常生活中都有着重要的作用。
六、总结和反思(5分钟)1. 学生总结:让学生总结本节课所学的温度测量的基本原理和方法。
2. 教师反思:教师对学生的表现进行评价和指导,指出需要改进的地方。
教学延伸:1. 进行温度测量的拓展实验,如测量不同物质的沸点和凝固点。
2. 学习其他温度测量工具的使用,如温度传感器和热像仪。
6 精品课程《大气探测学》作业习题第1章绪论1.名词解释:大气探测的精确度、灵敏度、惯性、分辨率、量程、代表性、可比性。
2.大气探测学研究的对象、范围和特点是什么?3.大气探测的发展主要有哪几个时期?4.简述大气探测原理有哪几种方法?5.大气探测仪器的性能包括哪几个?6.如何保证大气探测资料的代表性和可比性?第2章云的观测7.熟记三族、十属、二十类云的中文名和国际简写。
8.解释积状云、层状云、波状云的形成机理和基本特征。
9.解释卷积云与高积云、高积云与层积云各有何异同?10.解释卷层云与高层云、高层云与雨层云、雨层云与层云有何异同?11.解释荚状、堡状、絮状云、钩状云的形成机理,各代表什么大气气层结状况?12.解释碎积云、碎层云、碎雨云的外形与成因有何不同?13.简述对流云从淡积云Cu hum发展到鬃积雨云Cb cap的物理过程。
14.熟记CH、CM、CL云码所代表的云属、云状及其天气意义和演变规律。
15.对下面的记录进行分析,并描述天空状况,包括云状、云量、云的特征及可能伴随出现的天气现象等。
时间8h 10h 12h 14h 16h云码CL1,CM8,CH1 CL2,CM6,CH2 CL2,CM6,CHX CL9,CMX,CHX CL7,CM9,CHX云量4/2 6/4 8/6 10/10 10/10-第3章能见度的观测16.影响能见度的因子有哪些?17.气象能见度的定义是什么?18.白天能见度与夜间能见度的观测有何不同?19.能见度的器测法主要有哪几种,说明它们的优缺点和工作原理。
20.请写出水平均一大气的目标物亮度方程,并说明方程各项的意义。
21.请写出人眼所见目标物的总视亮度方程,并说明方程各项的意义。
22.请写出目标物一水平天空背景亮度对比度衰减规律方程,并说明各项意义。
第4章天气现象的观测23.简述形成连续性、间歇性和阵性降水的物理机理及判断特征。
24.如何区别吹雪和雪暴?25.阐述浮尘与霾;霾与轻雾;浮尘、扬沙、沙尘暴及尘卷风天气现象的形成机理,并写出其符号。
第五章思考题与习题一、填空题1.热电偶作为温度传感器,测得与温度相应的热电动势,由仪表显示出温度值。
热电偶传感器广泛用来测量-200℃~1800℃范围内的温度,特殊情况下,可测至2800℃的高温或4K的低温。
2.热电偶冷端0℃恒温法是指在实验室及精密测量中,通常把冷端放入0℃恒温器或装满冰水混合物的容器中,以使冷端温度保持0℃。
3.集成温度传感器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上,它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出,一般用于-50℃~±150℃之间的温度测量。
二、简答题1.什么是热电效应?将两种不同材料的导体A和B串接成一个闭合回路,当两个接点1和2的温度不同时,如T>T0,在回路中就会产生热电动势,并在回路中有一定大小的电流,此种现象称为热电效应。
2.热电偶分哪几种类型?热电偶的冷端温度补偿有哪些方法?根据热电极的材料,热电偶可分为难熔金属热电偶、贵金属热电偶、廉金属热电偶、非金属热电偶等;根据测温范围,热电偶可分为高温热电偶、中温热电偶、低温热电偶;根据工业标准化的情况,又分为标准化热电偶和非标准化热电偶。
热电偶需要采取一定的措施进行冷端温度补偿,消除冷端温度变化和不为0℃时所引起的温度误差。
常用的补偿措施有补偿导线法、冷端0℃恒温法、电桥补偿法等。
3.简述热电阻测温原理,常用热电阻有哪些?他们的性能特点是什么?热电阻传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度的变化来测量温度的元件,它由热电阻体(感温元件),连接导线和显示或纪录仪表构成。
温度升高,金属内部原子晶格的振动加剧,从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的阻碍增大,宏观上表现出电阻率变大,电阻值增加,我们称其为正温度系数,即电阻值与温度的变化趋势相同。
热电阻按感温元件的材质分金属与半导体两类。
金属导体有铂、铜、镍、铑铁及铂钴合金等,在工业生产中大量使用的有铂、铜两种热电阻; 半导体有锗、碳和热敏电阻等。
按准确度等级分为标准电阻温度计和工业热电阻。
第五章:物态变化题型总结和练习知识要点1:温度及其测量1、温度是表示的物理量,从分子动理论角度说是表示的物理量。
2、测量温度的工具是,它是根据的规律制成的。
温度计的刻度即均匀的。
摄氏温度(t):把的温度规定为0℃,把的温度规定为100℃,0℃和100℃之间分成100等份,每一份就是1摄氏度。
思考:温度计中为何用水银或煤油,而不用水呢?对摄氏度大小的认识(估测题)(1)冬季最低温度、夏季最高温度(2)人感觉最舒适的温度(3)人体正常体温(4)洗澡水的温度(5)冰箱冷冻室、冷藏室温度3、温度计的使用和读数(1)使用前要观察量程和分度值(2)测量液体温度时,感温泡要全部进入被测液体中,不要碰到容器壁或容器底(3)读数时要注意5点:示数稳定后再读、读数时温度计不能离开被测物体;保持视线与液面上表面相平且垂直正视;确认示数是零上还是零下;记录数据要带单位【例】下列温度最接近23℃的是()A.人体正常体温B.唐山冬季平均气温C.让人感觉舒适的气温D.冰水混合物温度【例】如图所示,是体温计和寒暑表的一部分,其中________图为寒暑表,在甲、乙两表中分度值较小(精确度较高)的是________。
乙图所示的温度是_______【例】某同学有一只温度计,读数不准但刻度是均匀的,该同学将这支温度计放入冰水混合物中时读数是5℃,将这支温度计放入沸水中时读数是95℃(气压为1个标准大气压).他用这支温度计测量当时的气温读数是32℃,由上述可知,当时实际气温为()A.29℃B.32℃C.30℃D.35.5℃知识要点2:熔化和凝固1、固体根据是否具有规则结构分为和。
(1)晶体:有自己规则的几何结构,如:雪花,食盐、钻石、海波、石英、冰、水晶、明矾、萘和所有金属(2)非晶体:没有规则的几何外形,如玻璃、松香、蜂蜡、沥青、塑料等2、晶体的熔化和凝固(1)酒精灯外焰加热(2)石棉网的作用(3)水浴法加热的目的和适用范围(4)铁架台装置的安装和拆卸顺序(5)选择相同时间间隔记录温度,目的是便于通过绘制图像观察温度变化规律(6)图像的含义:AB段BC段CD段(7)晶体都有固定的熔点(8)熔化是一个吸热过程,晶体熔化必须满足两个条件:一是,二是,二条件缺一不可。
初中温度的测量教案教学目标:1. 了解温度测量的基本原理和方法。
2. 学会正确使用温度计进行温度测量。
3. 能够进行简单的温度数据分析。
教学重点:1. 温度测量的基本原理和方法。
2. 正确使用温度计进行温度测量。
教学难点:1. 温度计的正确使用方法。
2. 温度数据的处理和分析。
教学准备:1. 温度计若干支。
2. 实验器材:冰块、温水、烧杯等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生思考:什么是温度?为什么需要测量温度?2. 学生回答后,教师总结:温度是用来描述物体冷热程度的物理量,测量温度可以帮助我们了解物体的状态,以及进行各种实验和研究。
二、讲解温度测量的基本原理和方法(10分钟)1. 介绍温度计的工作原理:液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
2. 讲解温度计的使用方法:如何正确放置温度计、如何读取温度值等。
三、实验演示(15分钟)1. 准备实验器材,演示如何使用温度计测量冰块的温度。
2. 让学生观察并记录温度计的读数。
四、学生实验操作(15分钟)1. 学生分组进行实验,使用温度计测量冰块、自来水和温水的温度。
2. 学生记录测量数据,并学会如何处理和分析数据。
五、总结和讨论(10分钟)1. 教师引导学生总结温度测量的方法和注意事项。
2. 学生分享自己的实验结果,讨论温度计的使用心得。
六、课堂小结(5分钟)1. 教师总结本节课的内容,强调温度测量的重要性和正确使用温度计的方法。
2. 学生提问,教师解答。
教学反思:本节课通过实验和讨论,让学生了解了温度测量的基本原理和方法,学会了正确使用温度计。
在实验过程中,学生能够动手操作,观察并记录温度计的读数,培养了学生的实践能力和观察能力。
同时,通过数据分析,学生能够更好地理解温度测量的意义,提高了学生的科学素养。
但在教学过程中,要注意引导学生掌握温度计的正确使用方法,避免误差的产生。
温度测量方法温度是描述物体热度或冷度的物理量,是热力学中的重要参数之一。
在工业生产、科学研究、医学诊断等领域,温度的准确测量对于保障生产安全和科研成果具有重要意义。
因此,选择合适的温度测量方法显得尤为重要。
常见的温度测量方法包括接触式温度测量和非接触式温度测量两种。
接触式温度测量是指测量仪器与被测物体直接接触,通过传导热量来测量温度。
而非接触式温度测量则是指测量仪器与被测物体无需直接接触,通过接收被测物体所辐射的热辐射来测量温度。
在接触式温度测量中,最常见的方法是使用温度计。
温度计根据不同的原理可以分为水银温度计、电子温度计、热电偶等。
其中,水银温度计是最为常见的一种,它利用水银的膨胀和收缩来测量温度。
电子温度计则是利用电阻、半导体等材料的电阻随温度变化的特性来测量温度。
而热电偶则是利用两种不同金属材料的热电势随温度变化的特性来测量温度。
在非接触式温度测量中,红外线测温是应用最为广泛的一种方法。
红外线测温利用物体辐射的红外线能量与其表面温度成正比的特性来测量温度。
这种方法不仅测量方便快捷,而且无需与被测物体接触,对于高温、移动物体的测量具有很大的优势。
除了以上常见的温度测量方法外,还有一些特殊的测量方法,比如光纤测温、声速测温等。
光纤测温是利用光纤的光学特性和热敏特性来测量温度,适用于一些特殊环境下的温度测量。
而声速测温则是利用声速随温度变化的特性来测量温度,适用于高温高压环境下的温度测量。
总的来说,不同的温度测量方法适用于不同的场景和要求。
在选择温度测量方法时,需要根据被测物体的性质、温度范围、测量精度等因素进行综合考虑,以确保测量结果的准确性和可靠性。
同时,随着科技的不断发展,新的温度测量方法也在不断涌现,我们需要不断学习和更新,以适应不同领域对温度测量的需求。