师：同学们，欢迎来到物理课堂。今天我们学习初中物理沪科版九年级全一册第12章第一节“温度与温度计”。首先，看这张图片，同学们知道图片上的人们在做什么吗？其实他们正在进行人工降雨。人工降雨是指根据自然界降水形成的原理，选择合适时机，用飞机、火箭弹等向云中播撒干冰等催化剂，促使云层降水或增加降水量，以缓解农田干旱，增加水库灌溉水量或供水能力。
这里还有个有趣的知识，先秦古文《荀子·劝学》中有“积土成山，风雨兴焉”，这就是通过人工积土成山改变下垫面热力情况，创造地形雨。看来，2000多年前的战国时期，我国人民就已经知道或掌握了人工降雨的科学方法。
接下来，老师想仿照书本第三页的迷你实验室内容，在实验室中实现人造雨，请同学们观看视频。本实验需要用到的器材有玻璃片、打火机、酒精灯、试管、三脚架。首先，在试管底部装入少量水并固定在铁架台上。接着，点燃酒精灯并对试管底部进行预热。
然后，对试管底部进行加热。当水沸腾后，用玻璃片靠近试管口观察现象。
从视频中我们发现，水可以变成水蒸气，水蒸气又能复原成水。如果将水放入冰箱中，水还可以冻结成冰。水的状态是可以循环变化的，生活中如此，自然界中也是。如图12 - 4所示，显示了自然界的水循环过程。太阳照射使地面附近的空气温度升高，含有水蒸气的热空气快速上升。在上升中，空气逐渐冷却，水蒸气凝成了小水滴或小冰晶，形成云层。云层中的小水滴合并成大水滴，落下时，雨便形成了。假如高空的温度较低，水还能以雪或冰雹的形式降到地面。如果温度升高，雪或冰雹又将化成水。
通过刚才的小实验和自然界的水循环介绍可知，水有三种状态，分别为固态、液态和气态，而且水的这三种状态在一定条件下可以相互转化。物理学中将物质由一种状态向另一种状态的变化称为物态变化。由于水的物态变化，使自然界有了云、雨、雪、露、雾、霜等千姿百态的奇观，这些都与温度密切相关。那么，什么是温度呢？夏季气温高时，我们会感觉炎热；冬季气温低时，我们会感觉寒冷。人类能明显感觉物体的冷热，像冰凉的冷饮，滚烫的火锅，我们很容易分辨它们的冷热。这里有两杯水，你们能分辨出哪杯是冷水，哪杯是热水吗？我们来听听同学们是怎么做到的。
生：老师，我采用的是触摸杯壁的方式来辨别的，暖和的是热水，凉一点的是冷水。
生：老师，我采用的是看的方式来辨别的，烧杯杯壁上有水珠的是热水，没有的是冷水。
师：回答得非常好。为了客观地描述物体的冷热，物理学中引入了温度这个概念，它的物理意义就是表示物体的冷热程度，通常用小写字母t来表示。请同学们看这张图片，这是大兴安岭的呼中区体育场，1200名群众上演了一出集体的“泼水成冰”，其中有部分群众摆出了中间的这个数字。这样的数字可以描述温度吗？
显然是不可以的，缺少了单位。温度的单位有很多，我国采用的是瑞典物理学家安德斯·摄尔修斯规定的摄氏度，符号用一个小圈加一个大写字母C来表示。摄氏温度规定在一个标准大气压下，纯净的冰水混合物的温度规定为0度，水沸腾时的温度规定为100摄氏度，把0 - 100摄氏度之间划分为100等份，那么每一等份就是1摄氏度。热的物体温度高，冷的物体温度低。虽然我们能感知物体温度的高低，但感觉总是可靠的吗？同学们来感受一下，把两只手分别放入温度明显不同的两杯水中，我们能感觉哪杯水温度高吗？当然可以。但如果一段时间后双手离开原来的水杯，再同时放入第三杯温水中，这时两只手感觉的温度相同吗？大家做一做就可以知道。
虽然是同一杯温水，原来在冷水中的手这时会感觉温度高，原来在热水中的手这时会感觉温度低了。可见，仅凭人的感觉判断温度的高低是不可靠的。要想准确判断物体温度的高低，我们需要测量温度的工具——温度计。世界上第一支温度计是400多年前意大利物理学家伽利略发明的。那个时代，医生只能靠手触摸病人，凭感觉判断人的体温，非常不准确。当时年仅17岁的伽利略正就读医科专业，决心研究能准确测温的工具，历经十余年，终于在他29岁那一年发明了气体温度计。
这支温度计是用一根细长的玻璃管，一端制成球形容器，另一端插入有水的水槽中。球形容器内充满空气，作为测温物质。病人用手捂在球形容器上，里面的空气受热膨胀，管内的水柱下降；反之，空气遇冷收缩，管内的水柱上升。大家想想看，它是利用了气体的什么规律测温的呢？
生：没错，就是气体的热胀冷缩的原理。
师：从图片可以看出，这支温度计体积较大，不方便携带，下端开口与大气相连，受大气影响较大，误差很大。后人在此基础上进行了多方改进，其中有一项就是改为液体作为测温物质。老师也自制了一支温度计，我们来做个实验，请带着两个问题观察：实验一，自制温度计是根据什么规律测温的？它是如何显示温度高低的呢？这是一个装有红墨水的玻璃瓶，上面用橡皮塞密封，中间插入一根两端开口的细管。现在我们将其放入热水中，观察其管中红墨水溶液面变化情况。
一段时间后，我们发现其管中红墨水液面正在上升。现在我们将其取出放入旁边的冷水杯中，继续观察液面变化情况。我们发现液面正在下降。放入热水中液面会上升，冷水中液面会下降，这反映了液体的什么性质呢？从视频中我们可以发现，它是根据液体的热胀冷缩的性质测温的。将小瓶放入热水中时，管内水柱上升，液柱变长；放入冷水中时，管内水柱下降，液面变短，所以我们可以用液柱的长短来表示温度的高低。这种方法在物理中叫转换法。除了用液体代替气体作为测温物质，还能有什么好的方法来改进我们的温度计呢？请同学们思考一下，我们来听听大家有什么好的想法。
生：由于热胀冷缩，液体容易从管中喷出，可以对玻璃管封顶。
生：对细玻璃管封底。
生：可以让中间细管变得更细，这样更容易读数。
生：让中间细管变得更细。
生：把瓶口变小，方便测量容器口较小的容器里液体温度。
生：把小瓶变小。
生：由于温度计是由玻璃制成的，容易打碎，可以给温度计加上外套保护。
师：同学们的想法都非常好，其实我们实验室用的温度计与大家的想法不谋而合。接下来我们来了解一下常见的液体温度计。液体温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成。常见的液体温度计有实验室用温度计、体温计、寒暑表。同学们对后面两种或许更为熟悉一点，仔细观察这些温度计构造相似。以实验室用温度计为例，它的基本构造包括玻璃泡、粗细均匀的毛细管以及玻璃外壳。为了满足不同的测温环境需要，中间的测温液体可以是酒精、煤油、水银等。