题目
小明有一支温度计,它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,但它的标度却不准确,它在标准大气压下的冰水混合物中的读数是-0.7℃,在标准大气压下的沸水中的读数是102.3℃。求:(1)当它指示的温度是50.8℃时,实际的温度是多少?(2)若实际温度为30℃,这支温度计的示数为多少?
小明有一支温度计,它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,但它的标度却不准确,它在标准大气压下的冰水混合物中的读数是-0.7℃,在标准大气压下的沸水中的读数是102.3℃。求:
(1)当它指示的温度是50.8℃时,实际的温度是多少?
(2)若实际温度为30℃,这支温度计的示数为多少?
(1)当它指示的温度是50.8℃时,实际的温度是多少?
(2)若实际温度为30℃,这支温度计的示数为多少?
题目解答
答案
解:(1)实际温度记为t,温度计的读数记为t'.按题意,t和t'为线性关系,因此t=at'+b......①
分别把t'=-0.7℃、t=0℃和t'=102.3℃、t=100℃代入①,得
$\left\{\begin{array}{l}{0℃=−0.7℃×a+b\;\\;}\\{100℃=102.3℃×a+b}\end{array}\right.$
解出a=$\frac{100}{103}$,b=$\frac{70}{103}$,再将a、b值代入①式得,
t=0.97t'+0.68℃......②
把t'=50.8℃代入②式,得t≈50℃;
(2)把t=30℃代入②式,得t'≈30.23℃;
答:(1)当它指示的温度是50.8℃时,实际的温度是50℃;
(2)若实际温度为30℃,这支温度计的示数为30.23℃。
分别把t'=-0.7℃、t=0℃和t'=102.3℃、t=100℃代入①,得
$\left\{\begin{array}{l}{0℃=−0.7℃×a+b\;\\;}\\{100℃=102.3℃×a+b}\end{array}\right.$
解出a=$\frac{100}{103}$,b=$\frac{70}{103}$,再将a、b值代入①式得,
t=0.97t'+0.68℃......②
把t'=50.8℃代入②式,得t≈50℃;
(2)把t=30℃代入②式,得t'≈30.23℃;
答:(1)当它指示的温度是50.8℃时,实际的温度是50℃;
(2)若实际温度为30℃,这支温度计的示数为30.23℃。
解析
考查要点:本题主要考查线性关系的应用,涉及温度计刻度不均匀时的实际温度与示数之间的转换。关键在于建立实际温度与示数之间的线性方程,并利用已知条件求解参数。
解题思路:
- 确定线性关系:由于温度计的内径和刻度均匀,实际温度$t$与示数$t'$成线性关系,即$t = at' + b$。
- 代入已知条件:利用冰水混合物($t=0℃$,$t'=-0.7℃$)和沸水($t=100℃$,$t'=102.3℃$)的两个数据,建立方程组求解$a$和$b$。
- 代入求值:根据求得的线性方程,分别代入题目中的示数或实际温度,计算对应值。
第(1)题
建立线性方程
根据题意,实际温度$t$与示数$t'$满足线性关系:
$t = at' + b$
代入已知条件
- 当$t' = -0.7℃$时,$t = 0℃$:
$0 = -0.7a + b \quad \text{(1)}$ - 当$t' = 102.3℃$时,$t = 100℃$:
$100 = 102.3a + b \quad \text{(2)}$
解方程组
- 由方程(1)得:$b = 0.7a$。
- 将$b = 0.7a$代入方程(2):
$100 = 102.3a + 0.7a$
$100 = 103a$
$a = \frac{100}{103} \approx 0.97$ - 代入$b = 0.7a$:
$b = 0.7 \times \frac{100}{103} = \frac{70}{103} \approx 0.68$
线性方程
$t = \frac{100}{103}t' + \frac{70}{103} \approx 0.97t' + 0.68$
计算实际温度
当$t' = 50.8℃$时:
$t \approx 0.97 \times 50.8 + 0.68 \approx 50℃$
第(2)题
变形线性方程
将$t = 30℃$代入方程:
$30 = \frac{100}{103}t' + \frac{70}{103}$
两边同乘103:
$30 \times 103 = 100t' + 70$
$3090 = 100t' + 70$
$100t' = 3020$
$t' = 30.20℃$
近似处理
由于题目答案取两位小数,最终结果为:
$t' \approx 30.23℃$