【初中物理】初中物理知識點：溫度計的構造及工作原理
定義：
溫度計，是測溫儀器的總稱，可以準確的判斷和測量溫度。利用固體、液體、氣體受
溫度的影響而熱脹冷縮等的現象為設計的依據。
工作原理：
根據使用目的的不同，已設計制造出多種溫度計。其設計的依據有：利用固體、液體、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現象；在定容條件下，氣體（或蒸汽）的壓強因不同溫度
而變化；熱電效應的作用；電阻隨溫度的變化而變化；熱輻射的影響等。
一般說來，一切物質的任一物理屬性，只要它隨溫度的改變而發生單調的、顯著的變化，都可用來標志溫度而制成溫度計。
實驗室溫度計的構造
：玻璃外殼、毛細管、玻璃泡、刻度、溫標。
各種溫度計工作原理
1．氣體溫度計：多用氫氣或氦氣作測溫物質，因為氫氣和氦氣的液化溫度很低，接
近于絕對零度，故它的測溫范圍很廣。這種溫度計精確度很高，多用于精密測量。
2．電阻溫度計：分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計，都是根據電阻值隨溫度
的變化這一特性制成的。金屬溫度計主要有用鉑、金、銅、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅
合金的；半導體溫度計主要用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠，已廣泛應用。它的測
量范圍為-260℃至600℃左右。高精度溫度計高精度溫度計
3．溫差電偶溫度計：是一種工業上廣泛應用的測溫儀器。利用溫差電現象制成。兩
種不同的金屬絲焊接在一起形成工作端，另兩端與測量儀表連接，形成電路。把工作端放
在被測溫度處，工作端與自由端溫度不同時，就會出現電動勢，因而有電流通過回路。通
過電學量的測量，利用已知處的溫度，就可以測定另一處的溫度。它適用于溫差較大的兩
種物質之間，多用于高溫和低濁測量。有的溫差電偶能測量高達3000℃的高溫，有的能測接近絕對零度的低溫。
4．高溫溫度計：是指專門用來測量500℃以上的溫度的溫度計，有光測溫度計、比色溫度計和輻射溫度計。高溫溫度計的原理和構造都比較復雜，這里不再討論。其測量范圍
為500℃至3000℃以上，不適用于測量低溫。
5．指針式溫度計：是形如儀表盤的溫度計，也稱寒暑表，用來測室溫，是用金屬的
熱脹冷縮原理制成的。它是以雙金屬片做為感溫元件，用來控制指針。雙金屬片通常是用
銅片和鐵片鉚在一起，且銅片在左，鐵片在右。由于銅的熱脹冷縮效果要比鐵明顯的多，
因此當溫度升高時，銅片牽拉鐵片向右彎曲，指針在雙金屬片的帶動下就向右偏轉（指向
高溫）；反之，溫度變低，指針在雙金屬片的帶動下就向左偏轉（指向低溫）。
6．玻璃管溫度計：玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現溫度的測量的。由于
測溫介質的膨脹系數與沸點及凝固點的不同，所以我們常見的玻璃管溫度計主要有：煤油
溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度計。他的優點是結構簡單，使用方便，測量精度相對
較高，價格低廉。缺點是測量上下限和精度受玻璃質量與測溫介質的性質限制。且不能遠傳，易碎。
7．壓力式溫度計：壓力式溫度計是利用封閉容器內的液體，氣體或飽和蒸氣受熱后
產生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基本結構是由溫包、毛細管和指示表三部分組成。壓力式溫度計的優點是：結構簡單，機械強度高，不怕震動。價格低廉，不需要外部
能源。缺點是：測溫范圍有限制，一般在-80~400℃；熱損失大響應時間較慢。
8．水銀溫度計：水銀溫度計是膨脹式溫度計的一種，水銀的凝固點是-38.87℃，沸
點是356.7℃，用來測量0--150℃或500℃以內范圍的溫度，它只能作為就地監督的儀表。用它來測量溫度，不僅比較簡單直觀，而且還可以避免外部遠傳溫度計的誤差。
9. 雙金屬溫度：計雙金屬溫度計是一種適合測量中、低溫的現場檢測儀表，可用來
直接測量氣體、液體和蒸汽的溫度(見圖)。該溫度計從設計原理及結構上具有防水、防腐蝕、隔爆、耐震動、直觀、易讀數、無汞害、堅固耐用等特點?？扇〈渌问降臏y量儀表，廣泛應用于石油、化工、機械、船舶、發電、紡織、印染等工業和科研部門。
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