时间：2023-06-07 09:22:10
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇温度计的原理，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
在变压器的运行过程中，绕组温度计主要起到对线圈绕组温度的全程监视的作用。绕组的温度会直接决定变压器的使用寿命，因为绝缘材料的温度和老化情况会直接受到绕组温度的影响，特别是线圈绕组最热部分的温度。通常变压器绕组的电位比较高，所以直接使用测温元件无法测出绕组的温度，针对这种情况，应该采用间接的方法来实现对变压器绕组的温度进行测量是一种可行性较强的方法。
1、变压器绕组温度计的工作原理
通常变压器在运行的过程中会有负载损耗产生，这就会引起电压器绕组发热，从负载损耗的公式中可以看出，绕组的发热和变压器电流的平方之间是成正比的。因为变压器的绕组是被绝缘油包围着的，所以用油的温度和变压器中通二次电流的电热元件的温度相加就可以将变压器的绕组温度测量出来。
绕组温度计是在一个油面温度计的基础上，又配备了一台电流匹配器以及一个电热元件，绕组温度计的原理图如图1所示。绕组温度计的工原理是在位于变压器油箱顶层的油孔内插入温度计传感器的温包，在变压器无负荷的时候绕组没有发热现象，这时温度表中显示出来的温度计就是变压器油的温度。如果变压器处在带负荷的运行状态中时，电流互感器输出的电流得到电流匹配器调整之后将会流经电热元件，这时电热元件将会发热。弹性元件在受到电热元件所产生热量的影响下，位移量将会变大。通常变压器的油温和负荷电流会共同决定弹性元件的位移大小，也就是说这两个因素都会给弹性元件的位移造成影响，所以在设计绕组温度计的时候，对于流经电热元件的电流所引起的温升进行了考虑，而流经电热元件的电流的温度增量正好和变压器被测绕组相对于油的温度升高的大小相似，所以变压器绕组温度计真正显示出来的温度就是变压器顶层油温和电热元件电流的温升的和，测出来变压器绕组最热部分的温度测量了出来，也就是变压器绕组的温度。
油孔也就是温度计座是筒形的，其位于变压器油箱的顶部具有导热功能但是和变压器油系统之间是隔离的。在使用的过程中首先在油孔内将感温油加满之后将温包插入，之后将温包取出来将少量的感温油抽吸出来，要保证温包杆的百分之九十五是浸泡在油中的，然后再将温包放入感温油中同时使用螺纹将其固定住。这样可以确保油孔内的感温油可以发生膨胀并确保油孔就有良好的传热功能，这样可以保证测量温度的准确性。电流匹配器作为一种电流变化装置主要是提供电源给绕组温度计。电流匹配器的工作原理是由电流互感器输入的电流经过电流匹配器得到交换之后给绕组温度计内部的电热元件提供可调的电流，最终实现对变压器绕组最热部分的温度进行模拟。可以通过对电流匹配器线端的变化以及电位器和电热元件的分流比进行调整，即就是粗调和微调。电热元件作为整体测量设备的关键和核心元件，因为只有电热元件的发热特性能真实的将变压器绕组的发热特定反映出来，才能确保测量结果的准确性。
2、常用的绕组温度在线测量方法
通常情况下，变压器绕组温度的在线测量方法包括三类，分别是直接测量方法、间接计算法以及热模拟测量方法。
2.1直接测量方法
直接测量法通常是在制造时将测温元件埋设好，而且埋设点的多少和测量的准确度是成正比的，这种方法可以完成对变压器绕组温度的测量，三十维护维护起来很困难难度很大，而且维护需要的成本也极高。
2.2热模拟测量方法
该种测量方法因为在变压器上安装的用来测量温度的设备经过长期的使用测量精度将会降低，会差生较大的测量误差，也就是无法实现对变压器绕组温度进行准确的测量，所以会有很多的隐患，有些国家已经停止使用该种测量方法来对变压器绕组温度进行测量，在我国使用的也越来越少。
2.3间接计算方法
以负载导则热点计算公式为依据的间接计算法来实现对变压器绕组温度进行测量能保证极高的精确度，所以在目前作为一种经济、简单而且实用性较强的一种测量方法。该种方法主要是依据对变压器热模型进行假设，然后结合各个国家的经验以及相关的油浸式变压器负载导则中规定的标准将热点温升的计算公式导出来，进而实现对变压器绕组温度的计算，这种方法可以保证计算的精度，所以是一种实用性很强的测量方法，这种方法被使用的越来越广泛，相信在未来也会有着广阔的发展前景。
3、在使用绕组温度计时需要注意的问题
从上文的图1中可以看出，在绕组温度计中，微调电位器可能会出现接触不良的情况，因为该微调电位器在电路中主要是实现对元件的加热，起到了分流器的作用，如果被保护的变压器的油温温升比较小的时候，IS就比较小，这时微调电位器的分流量就比较大，更容易出现接触不良的现象，为了避免出现接触不良的情况，在使用绕组温度计的过程中需要注意的问题有：第一，在生产组装绕组温度计的时候要确保微调电位器的三只脚都焊接牢固，如果微调电位器的动触点出现了开路情况，另外的两只脚所形成的固定电子依然还能起到分流作用，可以在很大程度上对动触点的开路所造成的影响起到缓解作用；第二，为了有效减少微调电位器的调节量，实现动触点开路对绕阻温度计所造成的影响的缓解，需要将一个可投撤的固定电阻并联在微调电位器的旁边，同时要将一个固定的电阻串联在微调电位器的前面；第三，要对原跨线的整定规则进行修改，根据实际情况对电流匹配器的档位进行调整，以实现对微调电位器分流量的减少。在对跨线进行整定的时候，要进行具体问题具体分析，做到灵活的整定，以确保测量的准确性；第四，将表校完之后，在对变压器的温包进行恢复时要确保在油孔内注入一定量的油然后将保温包插入，要温包杆的百分之九十五是浸泡在油中的，然后再将温包放入感温油中同时使用螺纹将其固定住，以免有雨水进入仪器而导致短路或者将电器回路烧坏。
·知识与技能
1.知道温度的概念，能说出生活和自然环境中常见得温度值。能用温度术语描述生活中的“热”现象。
2.了解体温计的工作原理，熟悉使用温度计的过程，掌握它的使用方法，并学会摄氏温度的读法和写法。
3.知道温度的常用单位和国际单位制中的单位。
·过程与方法
养成使用仪器和探究其物理原理的好习惯，体验学会使用一种新仪器的愉悦心情。
·情感、态度与价值观
1.通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。
2.体会对温度进行准确测量的必要性，养成采集准确数据的好习惯。
3.培养学生的观察能力。
4.鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力。
二、教学重、难点
1.重点
温度计的使用。
2.难点
温度计的使用。
三、教学方法
实验探究法、讲授法、讨论法、启发式教学法、阅读法。
四、教学器材
演示实验器材：各种温度计(各1支)、各种温度计挂图(各1副)、演示温度计(1支)、烧杯(3只)，分别盛冷水、温水、开水。
学生实验：烧杯(2只)盛半杯冷水，一杯热水、温度计(各1只)
辅助教学资源：多媒体或小黑板。
五、教学过程
引入新课
热现象是指与物体的冷热程度有关的物理现象，例如，大家在小学自然课中学过的物体的热胀冷缩就属于热现象。
我们生活中都用哪些词来形容物体的冷热程度。(学生思考探究)
在日常生活中我们常用冷、热、温、凉、烫等有限的形容词来形容物体的冷热程度。这样是否就能准确区分物体的冷热程度呢?
学生议论。
教师讲述：这样的形容非常的粗糙。如：开水和烧红的铁块都很烫，但它们烫的程度又有很大的区别(认同所研究的问题)。所以，在物理学中，为了准确地描述物体的冷热程度，我们引入了温度这一概念。用温度的数值比较准确区分物体冷热程度。
新课教学
一、温度与温度计
1.温度：表示物体的冷热程度。
在生活与生产中常用摄氏度(℃)作为温度的单位。
在科学研究中使用热力学温度，有关热力学的温度，请同学们阅读课文中“加油站”的内容。
2.单位：
①常用单位：摄氏度(℃)
②SI单位：开尔文(K)
3.热力学温度(T)与摄氏温度(t)的换算关系：T=273+t
教师讲述：温度与人类生活息息相关，如：地球平均气温的升高使人们看到环境的污染导致“温室效应”;“SARS”传播期间，发病的一个重要标志就是体温升高;许多食品、药品的保鲜、保质都要在一定的冷藏、冷冻温度范围内;气温的变化影响着人们的身体健康，农业生产、工业生产、科学研究的许多都要在一定温度环境下进行……因此，我们需要了解有关温度和温度测量的知识。
教师讲述：自然界中的物体，温度高低相差很悬殊。请大家读出图各种物体温度值，要求大家能说出生活中和自然环境中常见的温度值，并能用温度术语描述生活中的“热”现象。
说明：引导学生参与探讨，促进学生主动学习。
教师讲述：我们对于温度高低的判断往往用皮肤的感觉。现在请同学们来做个实验探究。三只烧杯中分别装有热水、温水和冷水，现请一位同学将左手食指伸入热水中，右手食指伸入冷水中，停留一段时间后，将两个食指同时放入温水中。
说明：一名同学上前面来操作，同学们认真观察，比较两手指的感觉，说明了什么?
教师讲述：凭感觉来判断物体的温度高低是不可靠的，要准确地判断就必须进行测量，要进行测量就要选择科学的测量工具—温度计。
二、测量工具──温度计
教师讲述：前面的学习中，我们已经使用温度计测量过温度。今天我们继续学习一些温度计的原理和使用方法。
教师出示常用温度计(实验室温度计、寒暑表、体温表)实物挂图让学生观察，并让用手捏住温度计使它升温，放手使之降温，引导同学们思考温度计的原理。
提问：温度计中液体上升和下降跟温度的变化有什么关系?为什么有这样的关系?
学生讨论、交流后并回答，老师给予适当的点评和引导。
学生意见统一后，教师予以概括总结并用板书。
1.液体温度计的工作原理：根据()液体的热胀冷缩原理制成的。
提问：前面我们已经观察过温度计的实物和挂图，都知道温度计上都标有刻度，你们知道温度计是怎样刻度的吗?
(引导学生找到温度计刻度的方法)
学生讨论、交流，教师作适当的启发：冰水混合物的温度为多少?一个标准大气压下沸水的温度为多少?
学生讨论后回答。
冰水混合物的温度为0℃，一个标准大气压下沸水的温度100℃。
讲述：摄氏温度就把冰水混合物的温度规定为0℃，一个标准大气压下沸水的温度规定为100℃。
教师进一步提出问：1℃如何刻度呢?
学生思考，讨论，形成正确的观点后汇报，在0℃到100℃之间分成100等份，每一份就是1℃。
教师板书
2.摄氏温度的规定
冰水混合物的温度规定为0℃，一个标准大气压下沸水的温度规定为100℃，在0℃到100℃之间分成100等份，每一份就是1℃。
教师向学生介绍桌上的温度计是常用的温度计，分别是实验室用的温度计、寒暑表、体温表。
教师让学生再仔细看一看桌上实验室用的温度计、寒暑表、体温计的量程有何不同，想想温度计中的液体有何不同。
(提示：常用温度计的测温物质应处于液态，才能正常使用。根据用途不同，实验室用的温度计、寒暑表、体温计的量程不同。参考值：实验室用的温度计：-20℃～110C;寒暑表：-20℃～50℃;体温计：35℃～42℃;固态汞熔点：-39℃;液态汞沸点：357℃;固态煤油熔点：低于-30℃;液态煤油沸点：150℃;固态酒精熔点：-117℃;液态酒精沸点：78℃。)
工作液体的选择原则：一是液体存在的温度范围要宽，即凝固点要低，沸点要高;二是液体的膨胀系数要大;三是液体要纯净，不沾污玻璃，不侵润玻璃。
3.常用温度计的种类：
(1)实验室温度计
(2)寒暑表
(3)体温表
①特殊结构：缩口
教师讲述体温计盛水银的玻璃泡上方有一段做得非常细的缩口，测体温时水银膨胀能通过缩口回升到上面玻璃管里，读体温计时体温计离开人体，水银变冷收缩，水银柱来不及退回玻璃泡，就在缩口处断开，仍然指示原来的温度。所以体温计离开人体后还能表示人体的温度。要使已经升上去的水银再回到玻璃泡里，可以拿着体温计上端用力向下甩(不是体温计的普通温度计不能甩)。
②液体—水银量程：35℃～42℃分度值：0.1℃
体温度计的使用规则：
①不能用常用温度计直接测量火焰的温度，原因之一是火焰的温度超过了常用温度计的测量范围，另外火焰还可能使玻璃熔化或使温度计中的液体沸腾;
②寒暑表的测量范围的上限不会超过50℃，而沸腾的水面上，水蒸气的温度会达到近100℃，所以不能用寒暑表测量沸水及沸水面上的温度;
③测量液体温度时，如果温度计的玻璃泡没有放在液体的中间部分，而是靠在了容器的侧壁，而侧壁因液体与外界发生热传递，其温度会低于或高于液体平均温度，使测量不准确。容器的底部也会因为加热，温度高于中间部位的液体温度。所以，应该将温度计的玻璃泡放在液体的中间部位进行测量。
请同学们在综合第十一章有关温度计使用注意事项，总结如何正确使用常用温度计。教师予以适当的指导。
说明：组织学生分组讨论、交流，怎样正确使用温度计，正确的予以肯定。
学生意见统一后，教师予以概括总结并用投影出示。(小黑板展示)
4.液体温度计的正确使用
(1)使用温度计前：①选择量程合格的温度计，若待测温度高于温度计的最高温度，温度计会胀破;若待测温度低于温度计的最低温度，则测不出温度值。②认清温度计的分度值，以便测量时能准确读数。③确定零刻线。
(2)使用温度计时：①应将温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中，不能碰到容器底和容器壁。②温度计的玻璃泡浸入待测液体中要稍候一会儿，待示数稳定后再读数。③读数时玻璃泡不能离开被测液体，否则示数会降低。同时，视线要与温度计中液柱的上表面相平，若斜视会产生误差。
学生实验：测出半杯冷水的温度，并不断向冷水中加热水后分别测出其温度的情况。
教师巡视并予以适当的指导。
教师讲述：温度计的种类很多，下面再向大家介绍几种温度计。
数字式温度计：根据物质导电性与温度的关系制成。感温元件将所测温度变化而发生变化，通过数字电路在液晶显示屏上显示温度值。
双金属片温度计：双金属温度计是由两种不同膨胀系数彼此牢固结合的金属作为感温组件的温度计。感温组件随温度变化而发生形变，其自由端带动指针旋转，从而测得被测介质的温度，并直接通过表盘显示。
彩色温度表：根据高温物体的颜色与温度的关系用对照的方法估测出物体的温度。
告诉学生除了书上介绍的温度温度计外，在生产和科研中用到的温度还有很多种，例如：
气体温度计(gasthermometer)利用气体在体积不变时压强随温度变化的规律，或压强不变时体积随温度变化的规律制成的温度计。前者称为定容温度计，后者称为定压温度计。常用的气体有氢、氦、氮、氖、氧和空气等。用接近理想气体的氢气(或氦气)制成的温度计精确度高，且测量范围较广，所以常用于精密测量。
辐射高温计(radiationpyrometer)利用高温物体的热辐射来测量其温度的一种高温测量仪器。这种温度计可以不直接和被测物体接触而在远距离测量，所以可以用来测量星体温度。辐射高温计实际测量范围约为500～1600℃。
光测高温计(opticalpyrometer)利用炽热物体发的光测量其温度的一种高温测量仪器。
课堂小结
巩固练习
1.温度是表示物体_____的物理量，生活与生产中温度的常用单位是_____。
2.常用温度计是利用液体的____的原理工作的，使用温度计测量液体的温度时，温度计的玻璃泡要全部浸入液体中，不要碰到_____;被测温度不要超过温度计的_______;读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱上表面_____。
3.读出图中，2时、8时、14时、20时这四上时刻的气温
时_________℃
8时_________℃
14时________℃
20时________℃
4.用体温表测得某人的体温是38.5℃，用后没有甩过就又接着测第二个人，示数可能会怎么样?
布置作业
恒温水浴的组装及其性能测试
实验目的 了解恒温水浴的构造与工作原理，学会恒温水浴的装配技术、 测绘恒温水浴的灵敏度曲线 掌握贝克曼温度计的调节技术和使用方法 仪器与试剂 2升大烧杯
贝克曼温度计
100℃温度计
加热器
水银接触温度计
继电器
磁力搅拌器
调压变压器
恒温水浴的组装及其性能测试
实验者
周进 陈小辉
实验时间
2000.5.15
室温 ℃
22.6
大气压pa
101.6
1
0.610
0.410
0.620
0.615
0.582
0.532
0.490
0.440
0.385
0.332
0.280
0.218
2
0.575
0.765
0.620
0.680
0.650
0.550
0.735
0.605
0.741
0.658
0.520
0.705
3
0.620
0.545
0.610
0.552
0.505
0.590
0.500
0.585
0.495
0.555
影响恒温浴灵敏度的因素主要有哪些?试作简要分析. 答: 影响灵敏度的因素与所采用的工作介质、感温元件、搅拌速度、加热器功率大小、继电器的物理性能等均有关系。
如果搅拌速度不定时，则恒温水浴的温度在所设定的温度浮沉比较大，所测灵敏度就低。 如果加热器功率不适中，就不易控制水浴的温度，使设定的温度上下波动较大，其灵敏度就低。 若贝克曼温度计精密度较低，在不同时间记下的温度变化值相差就大，即水浴温度在所设定温度下波动大，其灵敏度也就低， 接触温度计的感温效果较差，在高于所设定的温度时，加热器还不停止加热，从而使得浴槽温度恒高不降，这样在不同的时间内记录水浴温度偏高，灵敏度就低。 欲提高恒温浴的控温精度(或灵敏度),应采取些什么措施? 答: 要提高恒温浴的灵敏度，就要针对影响因素的精密度。
功率适中的加热器、 精密度高的贝克曼温度计及接触性能好的温度计。 搅拌器的搅拌速度要固定在较适中的数值 同时要根据恒温范围选择适当的工作介质。 实验讨论
在本实验中，加热器加热时温度升高的很快，所以在读数时我们要做到快和准，否则数据误差会很大。
top
恒温水浴的组装及其性能测试
实验目的 了解恒温水浴的构造与工作原理，学会恒温水浴的装配技术、 测绘恒温水浴的灵敏度曲线 掌握贝克曼温度计的调节技术和使用方法 仪器与试剂 2升大烧杯
贝克曼温度计
100℃温度计
加热器
水银接触温度计
继电器
磁力搅拌器
调压变压器
恒温水浴的组装及其性能测试
实验者
周进 陈小辉
实验时间
2000.5.15
室温 ℃
22.6
大气压pa
101.6
1
0.610
0.410
0.620
0.615
0.582
0.532
0.490
0.440
0.385
0.332
0.280
0.218
2
0.575
0.765
0.620
0.680
0.650
0.550
0.735
0.605
0.741
0.658
0.520
0.705
3
0.620
0.545
0.610
0.552
0.505
0.590
0.500
0.585
0.495
0.555
影响恒温浴灵敏度的因素主要有哪些?试作简要分析. 答: 影响灵敏度的因素与所采用的工作介质、感温元件、搅拌速度、加热器功率大小、继电器的物理性能等均有关系。
如果搅拌速度不定时，则恒温水浴的温度在所设定的温度浮沉比较大，所测灵敏度就低。 如果加热器功率不适中，就不易控制水浴的温度，使设定的温度上下波动较大，其灵敏度就低。 若贝克曼温度计精密度较低，在不同时间记下的温度变化值相差就大，即水浴温度在所设定温度下波动大，其灵敏度也就低， 接触温度计的感温效果较差，在高于所设定的温度时，加热器还不停止加热，从而使得浴槽温度恒高不降，这样在不同的时间内记录水浴温度偏高，灵敏度就低。 欲提高恒温浴的控温精度(或灵敏度),应采取些什么措施? 答: 要提高恒温浴的灵敏度，就要针对影响因素的精密度。
功率适中的加热器、 精密度高的贝克曼温度计及接触性能好的温度计。 搅拌器的搅拌速度要固定在较适中的数值 同时要根据恒温范围选择适当的工作介质。 实验讨论
在本实验中，加热器加热时温度升高的很快，所以在读数时我们要做到快和准，否则数据误差会很大。
top
深圳大学物理化学实验报告
实验者:苏竹 谢佳澎 实验时间: 2000/5/17
气温: 21.7 ℃ 大气压: 101.7 kpa
实验一 恒温水浴的组装及其性能测试
1目的要求
了解恒温水浴的构造及其构造原理，学会恒温水浴的装配技术； 测绘恒温水浴的灵敏度曲线； 掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用方法。
2仪器与试剂
5升大烧杯 贝克曼温度计 精密温度计 加热器
水银接触温度计 继电器 搅拌器 调压变压器
3数据处理:
1
1.590
1.565
1.500
1.460
1.380
1.350
1.610
1.570
1.455
1.390
1.330
1.280
1.200
1.120
1.350
2
1.630
1.595
1.610
1.635
1.598
1.600
1.640
1.610
1.605
1.580
1.650
1.620
1.695
1.655
1.640
3
0.560
0.521
0.450
0.330
0.312
0.220
0.225
0.100
0.180
0.145
0.220
0.480
0.540
0.530
0.750
4思考
影响恒温浴灵敏度的因素主要有哪些?试作简要分析. 答: 影响灵敏度的因素与所采用的工作介质、感温元件、搅拌速度、加热器功率大小、继电器的物理性能等均有关系。如果加热器功率过大或过低，就不易控制水浴的温度，使得其温度在所设定的温度上下波动较大，其灵敏度就低；如果搅拌速度时高时低或一直均过低，则恒温水浴的温度在所设定的温度上下波动就大，所测灵敏度就低。若贝克曼温度计精密度较低，在不同时间记下的温度变化值相差就大，即水浴温度在所设定温度下波动大，其灵敏度也就低，同样地，接触温度计的感温效果较差，在高于所设定的温度时，加热器还不停止加热，使得浴槽温度下降慢，这样在不同的时间内记录水浴温度在所设定的温度上下波动大，所测灵敏度就低。
欲提高恒温浴的控温精度(或灵敏度),应采取些什么措施? 答: 要提高恒温浴的灵敏度，应使用功率适中的加热器、精密度高的贝克曼温度计接触温度计，及水银温度计所使用搅拌器的搅拌速度要固定在一个较适中的值，同时要根据恒温范围选择适当的工作介质。
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深圳大学物理化学实验报告
实验者: 谢佳澎，苏竹 实验时间: 2000/5/17
气温: 21.7 ℃ 大气压: 101.7 kpa
恒温水浴的组装及其性能测试
目的要求 了解恒温水浴的构造及其构造原理，学会恒温水浴的装配技术； 测绘恒温水浴的灵敏度曲线； 掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用方法。 仪器与试剂 5升大烧杯 贝克曼温度计 精密温度计 加热器
水银接触温度计 继电器 搅拌器 调压变压器
实验仪器图 （略）
4 实验数据及其处理
表1 不同状态下恒温水浴的温度变化，℃
220v搅拌
1.590
1.565
1.500
1.460
1.380
1.350
1.610
1.570
1.455
1.390
1.330
1.280
1.200
1.120
1.350
220v不搅
1.630
1.595
1.610
1.635
1.598
1.600
1.640
1.610
1.605
1.580
1.650
1.620
1.695
1.655
1.640
110v搅拌
0.560
0.521
0.450
0.330
0.312
0.220
0.225
0.100
0.180
0.145
0.220
0.480
0.540
0.530
0.750
图1 不同状态下恒温水浴的灵敏度曲线
1.晶体、非晶体熔化和凝固实验（图1），利用温度计测量不同时间的温度，得出晶体、非晶体熔化和凝固的特点，也可以测出晶体的熔点和凝固点.
2.水沸腾实验（图2），利用温度计测量出水沸腾前和沸腾后的温度，得出沸腾的特点，也可以测出不同液体的沸点.
3.液化实验（图3），利用温度计测量出液体液化过程中的温度，得出液化的特点.
4.探究物质的比热容实验（图4），利用温度计测量出沙子和水的初温和末温，得出不同物质吸热升温快慢的本领.
5.探究不同燃料燃烧放出热量的实验（图5），利用温度计测量出水的初温和末温，来比较质量相同的不同燃料在充分燃烧时放出热量的多少.
6.探究影响电流热效应的因素实验（图6），利用温度计测量出瓶中液体的初温和末温，通过液体温度的变化来反映电流通过导体产生的热量的多少.
二、使用常用温度计
1.准备
（1）明确测量对象，初步估测待测对象的温度.
（2）根据估测值，选用合适量程的温度计，避免损坏温度计.
（3）认清温度计的分度值和零刻度线，以便准确读数.
2.操作
（1）温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中（即与待测物体充分接触），不要碰到容器底或容器壁.
测量液体温度时，下列做法哪个正确？（ ）.
（2）温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数.
温度计中的液柱在上升的过程中，它的温度比待测温度 ，假如经过18℃时，表示此时为 （液柱的温度/被测物体的温度）.温度计中的液柱稳定时，它的温度与待测温度 .
（3）读数时温度计的玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平.
如图8所示，甲、乙两图比较，正确的是 ，丙图中正确的是 ，俯视读数时，读数偏 ，仰视读数时，读数偏 （大/小）.
有两个温度计，它们的玻璃泡里装有同样多的水银，但是它们的玻璃管内径粗细不同，当把它们同时放在同一杯热水中时，则（ ）.
A.两水银柱上升的高度相等，温度计的示数相同
B.两水银柱上升的高度相等，温度计的示数不同
C.两水银柱上升的高度不相等，温度计的示数相同
D.两水银柱上升的高度不相等，温度计的示数也不同
三、改进常用温度计
1.将一刻度均匀但所标读数与实际温度不等的温度计，通过实验我们可以给它重新刻度，达到废物利用，节约资源的目的.
（1）假设用这支温度计测冰水混合物的温度时原刻度读数为4℃，相对于0℃，中间有4个刻度；
（2）用它测标准大气压下沸水的温度时读数为96℃，相对于0℃，中间有96个刻度；
（3）再用它测某液体的温度时，它的读数为27℃，相对于4℃，中间有23个刻度；
（4）通过计算分析可以得出此液体的实际温度.
分析过程 温度计的示数从4℃升高到96℃，中间原刻度相隔了96格-4格
=92格，实际上测量温度升高了100℃，所以每格的实际温度为
（100℃-0℃）/92格=25/23（℃/格）.
测量某液体的温度时，它的示数比插入冰水混合物中的示数升高了23℃，即27格-4格=23格，所以实际温度为
t=25/23（℃/格）×23格=25℃.
关键词：不准确 温度计 能 使用
我们知道温度计是根据物体的热涨冷缩原理制成的。并且我们把1标准大气压下，冰水混合物的温度规定为0℃，把沸水的温度规定为100℃，然后在0℃至100℃之间分成100等份，每1份则为1℃。然后根据物体的冷热程度，温度计里的液柱上升到相应的位置，我们就能测出物体具体温度。
然现有一不准确的温度计，在1个标准大气压下，用它测冰水混合物的温度时，示数不是0℃，而是5℃；用它测沸水的温度时，示数不是100℃，而是95℃。那么这样的温度计能使用吗?
我们的回答是肯定的。即这样的温度计照样能用。下面通过具体问题来进行分析：
一、 当已知示数求实际温度时
例如:对于上述的温度计，当测某温度的水时，观察到该温度计的示数为32℃，问该水的实际温度是多少？
分析：由图可知，示数5℃所表示的真实温度是0
℃，示数95℃所表示的真实温度是100℃，即真实温度0℃---100℃这100℃的变化范围是在5℃---95℃这95-5=90个小格内变化的，也就是说，真实值的100℃所占的范围是90格。或者说，90格代表100℃，则1格代表100/90℃。而示数32℃的有效变化是从示数5℃开始的，即示数32℃所占的有效格数是32-5=27格，又因为1格代表100/90℃，所以27格代表的真实温度是（100/90℃）×27格=30℃
解：有上述分析可知
(100℃－0℃) ∶ (95－5) ＝t℃ ∶(32－5)
解得：t＝30℃
二、 当已知实际温度求实数时
例如：对于上述不准确的温度计，当测真实温度为32℃的水时，问温度计的示数是多少？
分析:由上题分析可知，
真实温度的0℃---100℃的变化范围是5℃---95℃，所占的格数为90格，则可算出真实温度32℃所占的格数是（100/90）×32℃=28.8格，而这28.8格起步点是从示数5℃算起的，即我们所见的示数应为28.8+5=33.8℃
解：设32℃所占的格数为x格，其示数为t℃
由题意及分析可知:
(100℃－0℃) ∶ (95－5) ＝32℃∶x
解得：x=28.8格
t= 28.8+5=33.8℃
即示数是33.8℃
由上述分析可知：
1、 当已知示数，求实际温度时有公式：
( 大实数－小实数) ∶(大示数－小示数)= 所求值 ∶(已知示数－小示数)
100℃ 0℃ 95℃ 5℃ t℃ 32℃ 5℃
2、当已知真实温度，求示数时有公式：
( 大实数－小实数) ∶(大示数－小示数)= 已知实数 ∶(所求示数－小示数)
100℃ 0℃ 95℃ 5℃ 32℃ t℃ 5℃
笔者发现，多数学生在遇到该节知识点时，总是模模糊糊弄不明白，但当本人给他们讲解后，尤其是给他们当公式写下时，同学们都能非常理解并掌握该知识点。在此，笔者写出自己在讲授该知识点时的一些见解，望能飨读者。
参考文献：
⑴彭前程主编《初中物理教材》，人民教育出版社2006年版。
⑵张相轮著：《科学艺术和谐论》，辽宁教育出版社1988年版。
例1 (2008年江苏南京)根据表l所提供的数据，在标准大气压下，以下判断正确的是( )
(A)80℃的酒精是液态
(B)气温接近－50℃时，应选用水银做温度计的测温液体
(C)－39℃的水银吸热，温度可能不变
(D)铅的凝固点是－328℃
分析：由表1可知，酒精的熔点是－117℃、沸点是78℃，80℃高于沸点78℃，对照温度数轴可知此时酒精应为气态，(A)答案错误。水银的熔点是－39℃、沸点是35.7℃，对照温度数轴可知，－50℃时水银为固态，不能用来测温，(B)答案错误。由温度数轴可知，－39℃时水银可能有三种状态(固态、固液共存态或液态)，如果水银正在吸热，固态时温度刚好达到熔点，固液共存态时正好处于熔化过程中，这两种情况温度都不变；水银全部变成液态时，熔化结束，再吸热温度就会升高。反之，水银放热时分析类似。所以，－39℃时水银的温度可能变化，也可能不变，(c)答案正确。铅的熔点和凝固点都是328℃，(D)答案显然是错误的。
例2 (2007年山东济宁)表2是1标准大气压下一些物质的熔点和沸点。根据表2，在我国各个地区都能测量气温的温度计是( )
(A)水温度计
(B)水银温度计
(C)酒精温度计
(D)乙醚温度计
关键词：水银温度计；检定过程；注意问题
一、引言
玻璃水银温度计是膨胀式的温度计，其工作原理是通过水银对人体温度变化的变化而达到测量温度的目的，其测量范围多集中在-30℃-300℃，按照浸没方式的不同，水银温度计包括局部浸没式与全部浸没式。
一般情况下，工业用温度计之所以使用水银主要有两个方面的因素，第一，水银到受热之后，体膨胀系数的变化情况较为明显；第二，水银体膨胀系数会呈现出线性的特征，其膨胀系数表达方程为 ，在不同的温度环境之中，其膨胀系数与一次方程类此。随着温度的变化，玻璃管内部水银便会受热膨胀，与此同时，温度计玻璃管以及液泡玻璃也会随之膨胀，此时，水银膨胀数值同玻璃膨胀数值之差便是被测温度，一般玻璃的膨胀系数很小，可以忽略不计，下面就针对水银温度计检定过程中需要注意的几个问题进行深入的分析。
二、水银温度计检定方式
一般对水银温度计进行检定时需要选择多支同时检定的方式，检定的时间紧张，检定的温度计的种类也较为复杂，如果未采取科学的检定方式，就可能会造成人力、物力与财力的浪费，举例来说，某批次温度计中有一支温度计的测定范围为-30-50℃，在进行检定时，其检定范围就需要控制到-30-50℃，此时，低温槽需要制冷至-30℃进行检定，低温槽从开机到制冷的过程中需要保持2小时的恒温。低温槽从室温降至-30℃大约需要2个小时的时间，如果一支温度计测定范围为-30-300℃，那么在进行检定时，其检定范围就为-30-300℃，而这两种检定方式就会浪费一定的电量。此外，现在的油槽多使用甲基硅油，一旦温度超过200℃，就会有大量的浓烟产生，这不仅会对周围环境造成一些污染，也会对检定人员的身体健康造成不良的影响。
三、水银温度计检定过程中需要注意的问题
在进行测量时必须要保证恒温槽中液体液面能够充满到恒温槽盖的表面，假如液面过低，就会在一定程度上导致测量的误差增加。在进行读数时，考虑到温度计刻线有着一些宽度，应该防止在刻度位置进行读数，有关研究显示，如果在刻度位置进行读数，会增加±0.02℃的误差。
同时，也要注意到，若水银温度计为全浸式，那么在测量的过程中需要按照全浸方式将其垂直插入恒温槽之中，露出的液柱长度应该控制在15个分度值之中，如果露出的液柱较多，那么也会给测量带来一定的误差。而在利用读数装置进行观测时，应该调节好其水平位置，保持温度线与视线的垂直，如果难以达到这一点就需要留出一些仰角与俯角，最大限度的降低测量的误差。如果鉴定温度点与实际环境有着较大的偏差，那么在进行检定之前就需要提前进行预热或者预冷，再进行测量，防止骤热骤冷对温度计造成损坏。
四、水银温度计检定过程中需要注意的环保问题
为了防止检定过程为周围环境造成危害，在进行检定时应该注意到以下几个方面的问题：
1.规范操作方式
水银温度计是是在实验室中进行使用，接触他们的也多为专业人士，为了防止环保问题的产生，应该加强对他们的培训，提升他们的操作水平与责任意识，帮助他们掌握好汞泄露的处理方式，减小汞对环境产生的不良影响。
此外，还要对温度计检定工作进行统筹的安排与兼顾，一般情况下，在进行水银温度计检定时，大多数的型号与规格都是统一的，为了提高检定的效率，相同规格、型号的温度计可以由同一机构进行保管，对于收到的温度计，检测机构也需要进行统筹的安排，分批次的进行检定，这样不仅能够合理利用人力、物力与财力，还能够减少汞污染，优化检定效率。
2.严格对不合格产品的处理
对于检定结果不合格的产品，可以将其返还给厂家，也可以将其提供给有处理能力的单位，对不合格产品中的汞进行统一的回收，对这些资源进行反复利用，此外，如果发现温度计检定结果不合格，需要重新领取新的温度计，并补上相关的资料，防止乱丢乱放，对周围环境造成不必要的污染。
3.重视汞外泄的处理
如果在检定过程中出现的汞外泄的情况，那么就需要按照厂家的产品说明书进行处理，防止污染的发生。
4.加大科研力度，研究新型温度计
为了防止汞污染的发生，有关部门应该加强研究，研究新型无汞数字温度计，同时，制定好科学的制度限制含汞温度计的销售，不断完善相关的废品处理与回收渠道。计量检测机构与科研单位应该积极的研究环保、无污染的汞替代品，逐渐的代替现在的汞温度计，推行新型温度计的使用。
五、结语
在水银温度计的检定中，必须要采取合理的措施，保证检定的质量。但是还要注意到，虽然加强了管理，但是在检定过程中还是存在一些问题，如果被检定产品存放的时间过久，那么检定结果就会受到一定的影响，考虑到这一因素，计量部门应该建立好相关的数据库，对被检温度计进行统一的标号，在每个周期中均可以进行查询。此外，虽然数字温度计已经得到一定范围的应用，但是其成本较高，技术手段也并不够成熟。
参考文献：
[1]倪雪飞，韩.水银温度计检定过程中需要注意的几个问题[J].计量与测试技术，2011（08）
[2] Thickness precision measurement method of sheath and insulation materials based on image processing[A]. Proceedings of IEEE 2011 10th International Conference on Electronic Measurement & Instruments（ICEMI’2011） VOL.03[C]. 2011
[3]Exterior Quality Inspection of Rice Based on Computer Vision[A]. Computer and Computing Technologies in Agriculture-Ⅰ--Proceedings of the Third IFIP International Conference on Computer and Computing Technologies in Agriculture（CCTA 2009）[C]. 2009
在物理学习活动中，项目学习是其中的一种重要学习方式。学生根据项目要求，能制作出丰富多样的项目产品。作为学生学习成果的表达方式之一，如何充分发挥产品的效用，如何在保持学生兴趣的同时对学生的物理学习提供有益的帮助，是教师亟需解决的课题。
若能将学生的项目产品与学生的课堂学习进行有机结合，发挥其资源载体的作用，这无疑将非常有效地培养学生的创新思维，提高学生的探究能力。下面以“自制温度计”为例，具体阐述项目产品的应用及其拓展。
一、项目原型：自制温度计的制作与使用
在人教版教材《温度》这一节内容中，有关于自制温度计的活动。借鉴这一活动，制作项目产品，不仅简单易行，可操作性强，同时对于培养学生的动手能力、动脑习惯也有非常大的帮助。
1.制作方法。
在小瓶中装满带有颜色的水。给小瓶配一个橡胶塞，橡胶塞上一根细玻璃管，使橡胶塞塞住瓶口。
2.使用方法。
将小瓶放入热水中，观察细管中水柱的位置，然后将小瓶放入冷水中，观察细管中水柱的位置。
3.应用与提升。
学生制作的产品如图1所示，用锥形瓶作为容器，并在玻璃管后方加了一个可以标刻度的硬纸板。学生通过制作温度计，首先对液体温度计的原理有了最直观的认识。同时也能将该产品应用于课堂之中，充分发挥其资源属性。
应用1：标注刻度。
教师提出问题：如何标注刻度？
学生讨论得出标注方法：先将瓶子放入标准大气压下的冰水混合物中，液柱位置为0℃，然后将瓶子放入标准大气压下的沸水中，液柱位置为100℃，再将这段距离100份等分。
应用2：如何提高精确程度？
例：制作液体温度计时，为提高温度计的准确程度，以下措施可行的是（ ）
A.玻璃泡的容积做大一些，玻璃管内径做细一些。
B.玻璃泡的容积做小一些，玻璃管内径做粗一些。
C.玻璃泡的容积做大一些，玻璃管内径做粗一些。
D.玻璃泡的容积做小一些，玻璃管内径做细一些。
学生讨论与分析：液体温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的，玻璃泡中的液体遇热膨胀时，会在玻璃管中上升，升高相同的温度，体积膨胀相同。如果管子越细，上升的刻度越多，越灵敏；增大玻璃泡的容积，温度变化量相同时，液体总体积的变化量会更大，在玻璃管中上升的高度会更大。
二、项目产品拓展1：自制气压计
在学习《气体的压强》这一节内容时，测量用的金属盒气压计、水银气压计并不是每个学校都能配备，由于器材的稀缺，学生很难直观地去感受大气压强与高度之间的关系。人教版教材中又适时给出了“自制气压计”的学生活动。
1.制作方法：
取一个瓶子，放入适量有颜色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。
2.使用方法：
从玻璃管上端吹入少量气体，使瓶内气压大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。拿着它从楼下走到楼上，观察水柱高度的变化。
提示学生将以前制作的“自制温度计”与之进行对比，并进行项目产品的制作调整。作品如图2所示。
3.应用与拓展：
应用1：探究大气压强与高度的关系。
学生讨论分析自制气压计的原理：瓶内气压等于水柱所产生的压强加上大气压强。若大气压强变大，则水柱液面会下降；若大气压强变小，则水柱液面将上升。
使用该气压计进行实地测量，得出结论，海拔高度越高，大气压强越小。
应用2：评估该气压计的不足。
与学生共同评估该气压计在使用时的注意事项：不能用手直接拿着瓶子，以免由于水以及瓶内气体热胀冷缩而对实验结果造成影响。
通过对项目产品“自制温度计”进行改装，不仅让学生对温度计的知识进行了回顾，同时也使他们更加直观地感受了装置的些许差异所带来的物理意义的全新阐释。
三、项目产品拓展2：自制焦耳定律演示器
义务教育物理课程标准（2011版）对焦耳定律的内容要求是：通过实验，探究并了解焦耳定律。“了解”虽然属于知识要求的最低层次，但是“探究”则表明对学生的探究能力的培养提出了更高的要求。
1.教材中的演示器材及使用反馈。
教材中通过探究影响电流热效应的因素这一探究活动来引出焦耳定律。在猜想环节，学生的猜想可以说五花八门，教师对这一环节很难处理与把握。而在探究环节需要花费较长的时间进行探究活动。
实验器材如图3所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的煤油中，通电时，电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。因此可以通过液体温度的变化来比较产生热量的多少。
实验步骤：（1）将两段阻值不等
的电阻丝分别浸没在两瓶质量相等的煤油中，将其组成串联电路，通电一段时间后切断电源，观测不同电阻丝所在液体温度的变化。（2）控制通电时间相等，调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流大小，观察其中一根电阻丝所在液体的变化。（3）延长通电时间，观察液体温度的变化。
实践中存在的不足：首先，煤油的气味较为难闻。其次，液体的选择是必须首先考虑的问题，虽然可以回顾比热容的知识，但是增加课堂的容量，对本节课知识的建构并没有实质性的帮助。最后，在探究产生热量与电阻关系、电流关系时，煤油的冷却需要花费一定的时间，影响实验的继续开展。
2.自制焦耳定律演示器。
以自制气压计为基础，将一根电阻丝放置在瓶内气体中。通过观察玻璃管中液柱的变化情况来判断释放出的热量。产品如图4所示。
优点：使用一次后，拔出瓶塞，瓶内空气温度就能迅速降至室温，以便于迅速进行下一步的探究环节。
通过对项目产品的进一步改装，解决了实践过程中的问题，同时又一次充分发挥了其资源载体的优势与作用，让学生对自己的作品有了更加深刻的认识，提高了他们的学习兴趣。
现行初二物理教科书中的第四章《热现象》编进了“温度计”、“物态变化”及与之相关的物理知识．笔者在教学中发现，由于本章内容的“超前”编排，致使教学中出现了几处不能顺利完成教学的障碍．
在进行“熔化和凝固”、“观察水的沸腾”两小节的教学时，其中有通过海波的熔化、水的沸腾两个实验数据（温度和吸热时间的关系）作图象，从而较直观地建立“熔点”和“沸腾”概念的教学内容．在教学中当把实验做完后，在引导学生用实验数据作图象时，却遇到了麻烦．学生对图象知识一无所知，他们既不会根据实验数据作图象，也不会观察分析图象，更谈不上根据图象理解和判断物理过程或物理现象．究其原因是学生还未学过数学中的坐标系及图象知识．课后笔者向数学老师咨询方知，按数学教材的安排要在初三才学这部分内容．出于无奈，笔者只得专门用了一课时粗略地介绍有关坐标系图象的数学知识之后才勉强完成了教学任务．结果学生仍知之甚少，似懂非懂．在单元检测时涉及到图象的知识出错率最高．当然，在教材的边框里用小字排印了这样一段话：“‘图象’我们并不生疏．地理课本中常见的‘全年气温变化曲线图’就是图象．由于图象表示一个量（如温度）随另一个量（如时间）变化的情况，很直观、形象，所以各门科学都经常利用它．”由此可见，编者考虑到了学生数学知识的缺乏问题，但是他们把学生的实际水平估计得过高了，于是在教学中出现障碍．
初中学生的感知、识记、思维特征仍习惯于从较熟悉的事物出发去认识新的事物，获取新的知识．众所周知，初中学生要在初三才能接触化学知识，所以初二学生知道的物质的种类很少，对各种物质的三态特性了解颇少．而本章教材中在讲解物质各种状态的变化时却列举了一系列的物质，有许多物质学生很陌生．如课文中提到了“灰铸铁、萘、甲苯、乙醚、氨、干冰”等，且还有少数物质学生连字也不认识，如“氦”．正因为学生对各种物质的陌生感，所以或多或少影响了学生对相关物理概念的理解和掌握．又因学生对物质的状态特征了解甚少，所以学生对许多物理现象混淆不清．学生认为烧开水时冒的“白气”，夏天冰棒周围冒的“白气”都是水蒸气．由于知识的局限，教师要纠正学生这样的错误认识显得无计可施．从教材的宗旨和教学时间出发显然也不可能去增加液体、气体的微观结构及宏观表象特征知识，所以后来只能强制性地告诉学生水蒸气是人眼看不见的，小水珠人眼才能看见．可随后在进行“升华和凝华”一节的教学时，当做“碘”的升华实验时，学生看到紫色的碘蒸气后反问道：“既然水蒸气人眼看不见，那么碘蒸气同样是气体，我们为什么能看见？”教师又不得不花时间来增补一些气体的颜色的知识．
本章第一小节“温度计”的内容中写道：“家庭和物理实验室常用的温度计，是利用水银、酒精、煤油等液体的热胀冷缩来测量温度的．”这句话中没头没尾突然点出液体的热胀冷缩的知识，使个个学生丈二和尚摸不着头脑，他们的思维如坠五里烟云．编者的意图是要让学生知道温度计的原理，但由于学生没有系统地学习物体热胀冷缩的知识而实得其反．那么，不点温度计的原理以及要学生了解物体（固、液、气各态物体）热胀冷缩知识行不行呢？从教材的内容编排看，不但不行，而且应让学生理解透彻，否则学生就无法理解温度计的刻度是依据什么画出来的，温度计为什么有一定的量程范围，为什么在读数时温度计的玻璃泡不能离开被测物等．
另外，在本章的教材内容中一直贯穿着两个重要概念“吸热”和“放热”，同时渗透且用到重要的“热传递规律”，而这些知识也要到初三才学到，所以学生不知道热传递的条件以及吸、放热是什么物理过程．这就严重影响了学生对课文中设置的许多内容的理解，最终他们只能是一知半解．如在做海波的熔化实验时，学生看到用酒精灯给装水的烧杯加热，他们容易理解海波在吸热，但将酒精灯移走后为啥是放热过程学生就不那么明白了．又如，为什么要把温度计的液泡插在液体中央测液体温度才是正确的？为什么冬日清晨看到瓦棱上的霜要比地面厚？液体蒸发时都从什么地方吸热等问题都弄不太清楚．
笔者对本章知识的教学实践结果是：尽管增加了教学时间，也力所能及地增补了内容，但其教学效果却是事倍功半，与预想的教学目标相差较远．当然原因是多种多样的，但笔者认为教材存在的上述“问题”也是因素之一．那么本章教材内容究竟应编排在整个初中教材的什么位置呢？应引起同仁们的观注．
关键词： 初中物理教学 科学探究 实验器材
物理学是一门研究自然界各层次物质运动规律的科学，从宏观的天体运动和微观的粒子运动，离开了对它们的观察和分析，将无从研究。物理实验可将自然现象去伪存真，由表及里。摒弃次要因素，突出主要矛盾，揭示事物本质。如在两千多年以前阿基米德就通过实验研究总结出浮力变化的规律即阿基米德原理；1820年奥斯特关于电流磁场效应的著名实验，说明电流周围存在磁场；罗兰实验不仅表明运动的电荷对磁极有作用力，而且启示电流是由电荷运动形成的，从而使人们对电和磁有了新的认识。实验是物理学的基础，实验是物理学前进的动力，中学物理教学的内容与物理实验密不可分。在初中物理教学过程中，学生好动好学，对未知的领域好奇心和求知欲强，对实验的观察和分析能力却有限。教师要利用积极的方面，克服消极的方面。
在课堂上，教师要把物理教学内容和物理实验有机结合，适当地多做演示实验和学生分组实验，这是今后物理教学改革的方向。在实验中培养学生的实验技能，促使学生掌握学习和研究物理的方法。实验教学离不开器材，尽管学校配备了很多器材，但离完全满足日常教学需要的要求还有距离。师生要共同制作实验器材，这样不仅能提高学生的动手能力，还有助于加深他们对物理原理的理解，特别是能有效激发学生的学习兴趣。下面我就如何改进农村中学物理实验教学中的自制实验器材谈谈做法。
一、满足学生好奇心理，提高学习主动性
利用家里的日常生活用品自制实验器材，能极大地丰富学生的课余生活。由于是利用家里的日常生活用品，因此成本比较低，还能变废为宝。不少初中生十分喜爱物理实验，总觉得物理实验是很神秘的，但通过自制实验器材，他们发现物理其实就在身边。科学实验与日常生活关系密切，这就消除了学生进行科学探究时的神秘感，调动了学生的学习主动性。学生利用自制的实验器材进行科学探究，感觉很新鲜，符合好奇心理，有利于提高创造能力。
二、提高教学效率
自制实验器材可以帮助学生认识物理原理，掌握物理规律，有效提高教学效率。比如，在学习与气压有关的知识时，可以用玻璃杯、硬纸片做一个纸片托水的实验。虽然这是最普通的一个小实验，但能向学生说明大气压确实是存在的。再如，学习流体压强与流速关系的知识时，可以在离桌边2～3cm的地方放一枚铝质硬币，在硬币前10cm左右用直尺架起一个栏杆，高约2cm。在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可能跳过栏杆。用力大小不一样，硬币跳得高度不一样，说明当急速的气流经过硬币上方时，那里的气压就低，下面的空气便把硬币托了起来。上升的硬币碰到由嘴吹过来的补充气流就被吹过了栏杆。
物理中有些原理只凭教师讲解是说不清的，如果多动脑筋，做实验，就能帮助学生增加感性认识，透彻理解物理原理。
三、丰富课余生活，激发学习热情
新课改要求减轻学生的学业负担，培养学生的学习兴趣，让他们主动、积极地投入到学习活动中。布置学生利用课余时间进行自制实验器材活动，不仅能帮助学生巩固已有的知识，还能提高学生的动手实践能力和创新能力。比如，学完杠杆知识，可以布置学生自制一根小杆秤，并将自制的小杆秤带到班级中评比，看谁做得精致、精密。又如，学完物体的浮沉条件知识后，组织学生利用铅笔、细铁丝、水、盐和油等材料，自制一根密度计，并利用自制的密度计测量酒精或其他液体的密度，看看谁制作的密度计更准确，误差更小。再如，学完有关温度知识，可以布置学生阅读教材，了解有关常用温度计的结构，让学生自制一根温度计。学生回家后，寻找到的玻璃管型号是不一样的，因此，将自制温度计带到班级，会发现有的玻璃管内径比较小，有的比较大。然后将学生自制的温度计同时放在盛有温水的水槽中，请学生观察每支温度计里液柱上升的情况。结果发现，内径小的温度计，液柱上升的快而高。通过分析讨论，学生掌握了温度计的结构，理解了温度计的原理，提高了动手能力、观察能力和思维能力，提高了教学效率。
四、促进探究教学的开展
引言
可汗学院的推广使“翻转课堂”走进了人们的视线，这一颠覆传统的教学法成为当今教育教学中的热议话题。在传统课堂环境下，教师在课堂上教授新知识，学生在课后完成作业、内化知识；而翻转课堂却反其道而行之，学生在课前通过教学视频等材料学习新知识，在课堂上进行练习从而内化知识。通过这一“颠倒”，学生可以在课堂外自定步调、随时随地学习，学生成为学习的主动者，课上，教师和学生将更多的精力放在探究难点、交流合作上，提高课堂效率。
下面笔者尝试借用“Moodle平台”，以“微视频”和“导学案”为基础进行翻转课堂的设计。
中学物理翻转课堂设计的原则
物理是一门以实验为基础的学科，初中物理跟实际生活联系紧密，许多内容来源于生活中的现象，其目的主要是让学生能够将生活中的现象用科学的方式解释出来，所以它要求学生善于观察周围生活，善于动手做一些小实验，多思考，多问几个为什么。基于此，笔者认为中学物理翻转课堂的设计可以遵循以下原则。
1.激发学生兴趣是设计的出发点
初中阶段的学生刚开始接触物理，对物理有较大的兴趣，教师在设计翻转课堂时应尽量做到有趣，并与生活紧密联系，激发学生的学习兴趣。特别是微视频的制作可以适当通过设置悬念等形式引导学生思考，让学生有兴趣参与到学习中。
2.精心选择实验内容
由于学科的特殊性，物理教学设计的关键点在于实验的设计。在备课中，教师需要精心选择实验，并且分清哪个实验需要录制微视频，哪个实验可以让学生自己动手尝试，哪个实验需要放到课堂上演示等。
3.鼓励学生动手实验
培养学生的科学探究精神是物理教学的重要组成部分。因此，在教学中我们要为学生提供平台，培养学生的动手实践能力。学生在实验中感悟科学知识比听笼统的讲授印象更为深刻，获取的体验也更加直接。
4.反思学习很关键
初中物理大都是基于生活常识或应用的，知识点比较碎，大量的练习并不能有很好的效果，关键是要学生理解知识点，吃透知识点。因此，在翻转课堂设计中教师要引导学生反思，并及时梳理知识，内化知识。
以《温度》一课为例展开翻转课堂设计
《温度》一课选自人教版（2012）物理八年级上册第三章物态变化第一节，学生刚刚开始接触热学知识，对本节课知识还很陌生，教师需要引导学生将生活中的一些知识与物理学相结合。本节内容的主要知识点有：①温度计的构造、原理；②摄氏温度的规定以及温度计的使用；③生活中一些常见的温度值。综合考虑各因素，笔者对这节课做了以下设计。
1.课前
教师在课前需要编制相应的“导学案”引导学生学习，导学案应包含学习目标、学习方法介绍、自主学习任务、配套资源路径、知识点小结、学习效果检测题、学习反思等。为了帮助学生学习，笔者录制了四个视频：视频一为自制温度计，主要引导学生分析温度计的原理；视频二为摄氏温度介绍，并介绍一些常见的温度值；视频三介绍温度计的使用，引导学生正确使用温度计；视频四介绍体温计的使用，重点分析体温计与实验室用温度计的区别。最后布置一道实验题，即让学生自制一个温度计并测量水温，并思考如何改进这个温度计（教师可以提供部分器材）。教师将以上学习资料上传到Moodle平台供学生下载观看，并通过Moodle平台的聊天室为学生搭建交流的平台。此外，Moodle平台还可以记录学生的学习时间，方便教师掌握学生的学习情况。
学生在课前通过Moodle平台认真阅读教师布置的任务，并按导学案上的相关要求，观看微视频，完成检测题，自制温度计等。最后，学生学习反思，将自己遇到的问题反馈给教师。
2.课中
翻转课堂的一大特点就是学生在课堂上完成知识的内化。在课堂上，笔者提前将学生分成小组，交流讨论本节课所学知识并展示自制的温度计。针对学习中遇到的问题学生互相交流、答疑，对于一些共性问题由教师进行讲解、指导。另外，针对学困生，笔者进行个性化辅导，促进学生共同进步。最后，由大家分组总结本节课所学知识点，在分享的同时互相补充，教师在一旁指导，从而让大家都能够掌握本节课的知识点。
3.教学反思
本节课采用翻转课堂教学法，学生都比较感兴趣，配合度较高，大部分学生都完成了导学案，一些学生也按照要求自制了温度计并标上了刻度。而且，学生对知识点的掌握和理解更加深入，作业的完成情况也有所改善。当然，也存在一些问题，如小组合作能力欠缺，少数学生存在敷衍态度。
对中学实施翻转课堂的几点思考
1.翻转课堂理念的转变
翻转课堂打破了传统的以教师讲授为核心的课堂教学模式，需要教师改变以往的教学观念，从“台前”走向“幕后”，为学生学习搭建平台，教是为了不教。教师不再是“满堂灌”的传授者，而是学生学习的助学者。
2.翻转课堂实施环境的准备（学生、设备等）
良好的学习环境是翻转课堂成功的保障。在翻转课堂能否成功实施的因素中，学生和设备占了很大部分。学生在传统课堂环境下接受教育很多年，学习风格已经基本固定，突然转变教学方式，一些学生会感到很不适应。美国心理学家Thorndike三条学习定律之准备律中说到，“当一个传导单位准备好传导时，传导就产生满足，不传导就产生烦恼；当一个传导单位未准备好传导时，强行传导就会产生烦恼”。所以学生对翻转课堂的支持力度也是关键，需要教师提前告知学生翻转课堂的相关理念以及学习方法。此外，学生的学习主动性也影响翻转课堂的效果，如果学生自制能力差、学习习惯不好，没有课前学习的习惯，就需要教师采取有力措施帮助学生尽快适应自主学习。
随着我国社会经济的快速发展，我国各个领域都取得了很大的进步，在火力发电、石化、钢铁企业的热工自动化系统中，热工自动化仪表是最为关键的部分，它是通过对温度、压力等一些参数的了解，来将设备的运行情况及时反映出来，从而更好地为信号系统分析做出贡献，热工自动化有着省时省力、速度快的特点，因此需要相关部门提起高度的重视，本文就对热工自动化仪表的应用原理以及故障维护进行具体的分析与研究。
热工自动化仪表在热工自动化系统中占有十分重要的地位，通常是由三个部分组成的分别是传感器、变送器以及显示器。将这三个部分紧密地结合在一起，就能构成完整的热工自动化仪表，否则缺少了任何一个部分都不可行。热工自动化仪表对热工参数进行具体的分析，还可以及时地反映出热力设备的运行情况，为电厂控制系统提供最为可靠的信息与数据，同时让热工自动化仪表得到很好的运行也是确保设备安全的必然途径，对经济的运行以及电厂的自动化都有一定的作用。热工自动化仪表最为典型的有四种，分别是测温仪表、测压仪表、流量仪表以及物位仪表。本文就对热工自动化仪表的应用原理以及故障维护进行具体的研究。
热工自动化仪表的应用原理
近些年恚我国工业化生产方面取得飞跃的进步，同时根据不同工业生产的具体需求，生产出了更加有针对性的热工自动化仪表，可以说我国目前的自动化电厂使用的热工自动化仪表是多种多样的，因此进行作业的具体环境也有所不同，比较常见的有：1.测温仪表。测温仪表包括热电偶温度计以及热电阻温度计两种，它能够让热工自动化仪表辅助自动化电厂进行温度的测量，通常热电偶温度计的效率更高，热电偶温度计主要是用来感受热电偶，让热电偶与其周围的温度产生一个明确的函数关系，这样测量出来的数据就是热电偶附近的被测温度，而这些环境都有一个共同的特点就是常处于高温的环境中，在高温的环境下可以进行温度的测量，同时在低温的情况下也能进行温度的测量，将这些温度的精确度进行仔细比较，就能计算出热电阻温度的数据选择合适的温度计，一般利用热电阻、测量电阻值能让不同温度下的电阻值有所不同，热电阻温度计就是通过金属的方式来达到测量温度的目的。2.测压仪表。这种仪表是利用微压计、压力计以及变送器来进行工作的，该仪表能够准确地测量自动化电厂系统承受的压力，同时如果压仪表的取压管进入到薄膜盘之后，那么就会直接导致薄膜盒的自由端发生位移，而这种测压的原理比较简单且造价相对便宜，波纹管室是压力计最为关键的测量元件，能够准确的读出测量的压力的实际数值。3.流量仪表。该仪表是由容积式容量仪表、差压式容量仪表组成的，且在这些仪表体中有很多不停转动的计数来对物质流量进行测定，当流体的流量越大的时候，这些转子的速度也就更快。这些流量计由于其不同的特点，因此常会产生一定的容积测量，因此在使用过程中要区分差压式测量仪表以及皮托管流量计之间的区别。4.物位仪表。电容式物位传感器由两个导体电极组成，在电极之间是气体、流体或者固体的形式，这些会使得静电容发生变化，因此可称为敏感物位。主要的敏感元件是棒状、线状以及板状，它不仅受到温度的影响还有来自于压力的限制，电容式物位传感器能够利用微机进行控制，并可以自行诊断，还能查出敏感元件的破损情况以及绝缘性的情况，具有可靠高效的特点。超声波物位传感器是一种非接触式的物位传感器，应用的领域十分广泛。主要是在工作的时候将粉体表面发射超声波，根据声波的往返时间能够判断出传吸器到液面的距离，除了这两种方法，在高温或者吹风的情况下也可以检测物位，特别是对高粘度液体或者粉状体进行检测的时候。
热工自动化故障维护的相关建议
在对热工自动化仪表进行使用的时候，会出现各种不同的故障与问题，例如：错误的维护、震动问题、密封问题等，这些都会直接降低仪表的可靠性。首先最为关键的部分就是密封问题，由于自动化仪表的密封盖密封效果不好，因此常会出现雨水或者其他液体进入到内部，这样造成的后果是十分严重的。因此要针对出现的电缆接线密封问题采取相应的措施，可以在订货的过程中对仪表进行严格的检查，并注意接头的尺寸以及电缆对应之间的型号匹配问题，在进行安装与维护的过程中，要根据实际情况来进行操作，确保密封的效果足够好，如果出现任何特殊情况就不能实现密封效果，那就需要利用硅胶或者玻璃胶来对其进行封堵，还可以选择相应的仪表配备保护箱，从而有效确保其密封性。除此之外，人为破坏的因素也是很明显的，主要是由于不正当的维护引起的各种问题，当然也有工作人员方面的责任，发生故障的主要原因就是工作人员没有做好技术方面的处理，同时严重缺乏责任心，这种疏忽直接导致仪表方面出现问题，同时由于维护得不够恰当因此要多让这些工作人员学到更多的知识，提高工作人员的相关专业技术与操作能力，严格按照相关规章制度进行操作，从而实现爱岗敬业的工作精神，对这些员工的未来发展也有很大的帮助与提高。最后针对震动问题提出的对策，如果仪表出现了裂缝的现象要利用橡胶垫缓解震动，还要在生产中做好随时的检查将问题很好地解决。
综上所述，主要对热工自动化仪表的应用原理以及维护建设进行简要分析，可以看出，在以后的生产过程中一定要严格按照原理来进行操作，也要充分做好故障的防范问题，提高对热工自动化仪表的重视程度，对其进行更加深入的了解与分析，这也是促进自动化运行的最有利保障，相信在众多专业技术人员的共同努力下，未来我国该方面的发展会取得更大的进步。
