《能量與體溫》專題

1、《能量與體溫能量與體溫》專題專題一，體溫計的發(fā)明一，體溫計的發(fā)明體溫計是在意大利科學家伽利略伽利略，于1592年發(fā)明的溫度計的基礎上改進而成的。所發(fā)明的第一支溫度計是一根有刻度的直形細長玻璃管直形細長玻璃管，封閉的一端呈球形球形，未封閉的一端插在水里；當周圍的氣溫發(fā)生變化時，管內(nèi)水柱的高低水柱的高低也隨之發(fā)生變化，由此得知氣溫的高低。1659年，法國天文學家布里奧布里奧利用水銀沸點較高水銀沸點較高的特性，制成了水銀溫度計水銀溫度計，可測

2、得357℃的高溫，也可測得39℃的低溫。在1867年，英國倫敦的一位名叫奧爾巴特奧爾巴特的醫(yī)生根據(jù)測量人體體溫的特點和需要，研制出一種專門用于測量人或動物體溫的水銀溫水銀溫度計度計。二，詹姆斯二，詹姆斯.焦耳（焦耳（JamesPrescottJoule）—對發(fā)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的貢獻對發(fā)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的貢獻詹姆斯.焦耳（JamesPrescottJoule1818~1889）出生在英國的曼徹斯特曼徹斯特，他是第一個用較精確的試驗

3、測定熱功當量的科學家，對后來能量守恒定律和熱力學第一、二定律的發(fā)現(xiàn)過程起了重大作用，并成為這些定律發(fā)現(xiàn)的主要實驗基礎，因而得到科學界的高度評價。青年時期，焦耳有幸認識了著名的化學家道爾頓道爾頓，他給予了焦耳熱情的教導，使焦耳對自然科學，特別是對實驗科學產(chǎn)生了濃厚的興趣，在他的鼓勵下，焦耳才開始走上從事科學研究工作的道路。焦耳的主要貢獻是他研究了熱和機械功之熱和機械功之間的當量當量關系。焦耳最初的研究方向是電磁機，他想將父親的釀酒廠中應用

4、的蒸汽機蒸汽機替換成電磁機電磁機以提高工作效率。1837年，焦耳制成了用電池驅(qū)動的電磁機，但由于支持電磁機工作的電流來自鋅電池，而鋅的價格昂貴，用電磁機反而比用蒸汽機成本高。焦耳雖然沒有達到最初的目的，但他從實驗中發(fā)現(xiàn)了電流可以做功電流可以做功的現(xiàn)象。三，恒溫動物的體溫是如何確定三，恒溫動物的體溫是如何確定哺乳綱和鳥綱動物體溫不隨外界環(huán)境溫度的變化而改變，能夠維持在穩(wěn)定的水平，稱為恒溫動物或溫血動物恒溫動物或溫血動物。其代謝水平較高，通

5、常體溫保持在高于外界環(huán)境溫度的水平。爬行類、兩棲類行類、兩棲類和魚類魚類等動物體內(nèi)所產(chǎn)生的熱量不足以抵消丟失的熱量，故體溫隨環(huán)境溫度變化而改變，特別是通過借助吸收太陽吸收太陽的熱能來提高體溫，所以稱變溫動物或冷血動物。變溫動物或冷血動物。那么，在動物進化過程中為什么會出現(xiàn)恒溫動物呢？那么，在動物進化過程中為什么會出現(xiàn)恒溫動物呢？在某些動物能夠保持體溫恒定的開始時間，幾乎恰好和他們從水生變成陸生的時間相吻合。生存于水底下的生物，特別是在深

6、水中，周圍的溫度幾乎可以保持不變。相反，生活于地表上的動物則必須承受環(huán)境溫度的變動。至于為什么會有一部分物種進化為恒溫動物，目前還不清楚，有人提出以下的假說：因為有機體進行的各種生命活動是依靠生物分子進行的生物化學生物化學和生物物理生物物理反應，而溫度可以改變這些反應的速度甚至反應過程，特別是在復雜的動物，要適應生存環(huán)境，需要腦的精細調(diào)控腦的精細調(diào)控，而腦則在恒溫下運作得最為穩(wěn)定。例如，在追逐獵物或被追逐時，腦要迅速做出判斷，采取果斷的

7、行為。如果腦溫變動很大，必然導致動物體內(nèi)的各種復雜化學反應的不同，腦的思維和判斷隨之發(fā)生改變，進而影響相應的行為。因此，動物保持恒溫能保持恒溫能使腦對環(huán)境變化的反應性穩(wěn)定，這樣動物生存的機率機率以及把基因傳給下一代的機會機會必然會增加。所以在長期的自然選擇中，恒溫的動物被選擇下來。試想如果學習時其生物學反應過程發(fā)生在不同的腦溫下，每次的成果可能都不一樣。因此，保持恒定的體溫是動物的最佳進化選擇，保持恒溫能夠讓復雜的化學反應化學反應固定在

8、最佳的狀態(tài)。在低等動物，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構簡單，他們所選擇的生存方法是他們適應自己所處的環(huán)境的最佳方式。那么，為什么人體體溫設定在那么，為什么人體體溫設定在37℃呢？呢？當200多萬年以前人類剛出現(xiàn)在非洲時，白天的平均溫度在25℃左右，在這種氣候下計算正?；顒訒r身體的產(chǎn)熱率和散熱率，由于兩種速率都隨體溫而改變，當體溫為37℃時兩個速率大約相等大約相等，也就是身體得到熱的速率與身體得到熱的速率與中打滾。7.海象海象：炎熱的時候，海象爬在沙

9、灘上，不斷地將濕沙撥在身上，以此吸熱降溫吸熱降溫。8.蜜蜂蜜蜂：在炎熱的盛夏，為了給蜂房降溫，一部分蜜蜂開始忙著運水，灑在窩眼周圍；另一部分蜜蜂則在蜂房的入口處整齊地排成一行，他們擺動雙翼，使勁地扇著風，蜂房內(nèi)刮起的陣陣風加快了水分的蒸發(fā)，帶走了蜂房內(nèi)的熱量，蜂房內(nèi)的溫度也就降低了。9.會爬樹的魚在南非，有一種體型粗壯的魚，他們運用胸鰭和尾部推動力以及身體的彈跳力可以爬樹，到了夏天，它就會爬到樹上的陰涼處，睡上兩個多月，以度過酷夏。10