5.（盐城阜宁期末）伽利略曾经设计过一种温度计:一根粗细均匀的玻璃管,一端与鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端插入水中,并使玻璃管内吸入一段水柱,根据管内水柱高度的变化可测出环境温度的变化。为了研究伽利略温度计,科学兴趣小组的同学按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置。图中 A 为一小塑料瓶,B为一透明玻璃管并通过橡皮塞与 A 相连,管的下端竖直插在大水槽中,使管内外水面有一高度差$h$,然后进行实验探究。

改变装置所处的环境温度,分别测出不同温度下所对应的水柱高度$h$,记录的实验数据如表所示:

(1)装置中的塑料瓶相当于现在使用的液体温度计中的哪个结构?
(2)根据上述实验可知,兴趣小组制作的“测温装置”玻璃管的刻度特点是什么?
(3)要提高“伽利略温度计”的精确度,你对兴趣小组有什么好的建议?

解：
（1）装置中的塑料瓶相当于液体温度计中的玻璃泡。
（2）根据实验数据，温度升高时，水柱高度减小，因此该测温装置玻璃管的刻度特点是上小下大，且刻度均匀。
（3）要提高“伽利略温度计”的精确度，可换用更细的玻璃管，或增大塑料瓶的容积，使相同温度变化下水柱高度变化更明显，提高测量精度。

【分析】
要解答本题，需先明确伽利略温度计利用气体热胀冷缩的原理，对比液体温度计的结构与原理分析问题：
1. 第（1）问：液体温度计的核心结构是玻璃泡，用于盛装测温物质并感受温度变化，本装置中塑料瓶盛装气体（测温物质），对应液体温度计的玻璃泡；
2. 第（2）问：温度变化时，瓶内气体体积改变，推动水柱升降，结合温度与水柱高度的变化关系可推导刻度特点；
3. 第（3）问：提高精确度需让相同温度变化下水柱高度变化更显著，结合体积变化与横截面积、容积的关系分析改进方法。
【解析】
（1）液体温度计的玻璃泡是盛装测温液体、感受温度变化的结构，本装置中塑料瓶盛装气体以感受温度变化，因此相当于液体温度计的玻璃泡。
（2）当环境温度升高时，瓶内气体受热膨胀，压强增大，推动玻璃管内水柱下降，即水柱高度h减小；温度降低时，气体收缩，水柱高度h增大，因此玻璃管刻度上小下大。由于气体在一定温度范围内热胀冷缩的变化量与温度变化成正比，故刻度均匀。
（3）要提高精确度，需增大相同温度变化下水柱高度的变化量。根据体积变化公式ΔV = S·Δh（ΔV为气体体积变化，S为玻璃管横截面积，Δh为水柱高度变化），换用更细的玻璃管（减小S）或增大塑料瓶容积（增大ΔV），均可使Δh更明显，从而提高测量精度。
【答案】
（1）装置中的塑料瓶相当于液体温度计中的玻璃泡。
（2）该测温装置玻璃管的刻度特点是上小下大，且刻度均匀。
（3）可换用更细的玻璃管，或增大塑料瓶的容积，使相同温度变化下水柱高度变化更明显，提高测量精度。
【知识点】
气体热胀冷缩、温度计的原理与结构、温度计精度改进
【点评】
本题以伽利略温度计为载体，考查气体热胀冷缩的性质及温度计相关知识，要求学生理解两种温度计的原理差异，能结合原理分析刻度特点和改进方法，注重知识的应用与迁移。
【难度系数】
0.6