Question

如圖所示，一根長2米的細(xì)銅棒放在水平的支架上，右端緊靠固定的豎直擋板．在細(xì)銅棒的左端，有一根可以繞c點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的指針，指針的ac段始終靠在細(xì)銅棒的左端．如果只考慮細(xì)銅棒的熱脹冷縮的作用，則當(dāng)細(xì)銅棒的溫度發(fā)生變化時(shí)，指針的上端會(huì)指在刻度盤的不同位置，由此可制成一個(gè)溫度計(jì)．試分析：
（1）刻度盤上的溫度值沿順時(shí)針方向是增大還是減��？
（2）現(xiàn)在知道細(xì)銅棒的長度隨溫度的變化關(guān)系式為L=L₀（1+at），a=1.7×10^-5/℃，指針的總長度為7厘米，且ab=bc=1厘米．當(dāng)細(xì)銅棒的溫度為0℃時(shí)，指針指在刻度盤的中央0刻度的地方，細(xì)銅棒的左端正好和指針上的b點(diǎn)相接觸，指針有0刻度的兩側(cè)能夠轉(zhuǎn)過的角度均為30°．求此溫度計(jì)的測時(shí)范圍．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)銅棒的熱脹冷縮性質(zhì)（溫度升高時(shí)、體積膨脹，溫度降低、體積收縮）分析回答；
（2）知道指針在兩側(cè)能夠轉(zhuǎn)過的角度均為30°，根據(jù)L=L₀（1+at）分別求出最大和最小溫度．

解答：解：（1）因?yàn)闇囟壬�高時(shí)、體積膨脹，推動(dòng)指針順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，所以刻度盤上的溫度值沿順時(shí)針方向是增大；
（2）如圖，△x=bc×tan30°=1cm×0.577=0.577cm=5.77×10^-3m，
∵L=L₀（1+at），
溫度升高時(shí)，2m+5.77×10^-3m=2m×（1+1.7×10^-5t₁）-----①
溫度降低時(shí)，2m-5.77×10^-3m=2m×（1+1.7×10^-5t₂）------②
聯(lián)立①②解得：
t₁=169.7℃，t₂=-169.7℃，
答：可測量的溫度范圍是-169.7℃至169.7℃．

點(diǎn)評：本題考查了物體熱脹冷縮的性質(zhì)，利用好關(guān)系式L=L₀（1+at）是關(guān)鍵．