Исследовательская работа на тему "Термометры медицинские""

Управление образования Исполнительного комитета

Нижнекамского муниципального района Республики Татарстан

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 7»

VII Республиканский конкурс исследовательских работ

и проектов школьников «Дебют в науке»

город Нижнекамск

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 7»

Класс 4

Секция «Мои первые научные опыты»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Тема: Приборы для измерения температуры тела – ртутный и электронный термометры.

Руководитель:

учитель начальных классов

Хуснутдинова Эндже Танзилевна

Учащийся: Габдульбаров Ислам

Габдулхаевич

Нижнекамск

2016 г.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

Глава 1. История возникновения термометра..…………………………………4

Глава 2. Разновидности медицинских термометров в современном мире.........6

Глава 3. Опыты по практическому  применению термометров……………….8

Заключение……………………………………………….………….……….….10

Список использованной литературы……………………….……....………….11

Приложение ……………………………………………………………………..12

Введение

Однажды на уроке мы проходили тему про приборы для измерения температуры тела человека - термометры медицинские. Меня очень заинтересовала тема, и я захотел узнать об этом больше. Я стал искать и изучать литературу на данную тему и выяснил следующее. Температура тела человека — это один из главных показателей состояния его здоровья. Отклонение от нормы температуры человека напрямую связано с проблемами в его здоровье. Пожалуй, не найдется уже такого человека, который бы не знал как, а главное  -  чем измерить температуру.

Мне стало интересно узнать, что это – медицинский термометр, история возникновения, принцип работы, какие бывают разновидности, и практическое применение.

Актуальность данной работы заключается в том, что изучение  термометров медицинских поможет  глубже изучить и познать окружающий мир, свойства физических тел.

Цели исследовательской работы:

- изучить  особенности электронного и ртутного термометров

Чтобы достичь поставленных целей, необходимо решить ряд задач:

- познакомиться с литературой по данной теме;

- раскрыть историю создания термометров;

- узнать какие бывают медицинские термометры;

- провести ряд опытов и исследовательскую работу, чтобы понять работу и необходимость термометров.

Объект исследования: приборы для измерения температуры тела человека.

Предмет исследования: электронный  и ртутный термометры.

        Гипотеза: как известно, ртуть очень вредна для дыхательных путей
и ртутные медицинские термометры сегодня начинают заменять
электронными. А есть ли смысл?

Глава 1.  История возникновения термометра

Современный человек живет в окружении полезных и умных вещей. Но он подчас не представляет, сколько интересного могли бы рассказать о себе эти вещи, каким долгим, а нередко и трудным был их путь через толщу столетий.

Взять, к примеру, знакомый всем термометр. Он кажется нам извечным спутником человека, а на самом деле переступил он порог нашего дома не так уж и давно.

В истории создания термометров невозможно установить ни точную дату, ни одно только имя изобретателя по той причине, что над проблемой измерения температуры работало одновременно много ученых и естествоиспытателей конца шестнадцатого столетия. Они предлагали различные приборы для измерения температуры воздуха, тела человека, воды, металла и т.д. Самые известные Галилео Галилей и врач Санторио Санкториус.

История измерения температуры началась в 1592 году, когда Галилео Галилей создал первый прибор, назвав его термоскопом. В основе действия термоскопа лежала способность воздуха расширяться при нагревании, а состоял он из стеклянных шарика и трубки. Прибором можно было измерить относительное изменение температур, шкалы не было.

 Санторио Санкториус из Падуанского университета придумал в 1626 году устройство для измерения температуры тела человека. Это был шар и трубка с делениями, наполненная цветной жидкостью. Прибор был так громоздок, что устанавливался вне здания. 
        В 1694 году Карло Ренальдини предложил принять в качестве двух крайних точек температуру таяния льда и температуру кипения воды.

В 1714 году Д. Г. Фаренгейт изготовил ртутный термометр. На шкале он обозначил три фиксированные точки: нижняя, 32 °F - температура замерзания солевого раствора, 96 °F  - температура тела человека, верхняя 212 ° F - температура кипения воды. Термометром Фаренгейта пользовались в англоязычных странах вплоть до 70-х годов 20 века, а в США пользуются и до сих пор.

В 1742 году шведский ученый Андрес Цельсий предложил шкалу для ртутного термометра.

В медицину термометры пришли веком позже, в середине XIX века.

Глава 2. Разновидности медицинских термометров в современном мире.

Сегодня в аптеках, в специализированных магазинах медицинской техники,  супермаркетах бытовой техники и электроники, представлено большое количество всевозможных медицинских термометров (градусников) – ртутные, электронные и инфракрасные, бесконтактные и контактные, одноразовые и со сменными насадками. Каждый из них имеет как свои преимущества, так и свои недостатки.

Традиционный ртутный градусник еще долгие годы не уйдет из нашего обихода. Ртутный термометр представляет собою стеклянную колбу с капилляром, который содержит ртуть (2 грамма).

Свое название «максимальный» он получил благодаря тому, что ртутный столбик после нагрева остается в своей верхней точке нагрева и не опускается при охлаждении. Для возврата его в начальное положение, такой градусник надо просто встряхнуть.

Преимущества:

• Высокая точность измерения температуры (допустимая погрешность не более 0,1 градуса).
• Разнообразие способов измерения температуры (в подмышечной впадине, орально, ректально).
• Долгий срок службы (если не ронять градусник и аккуратно с ним обращаться, то ломаться в ртутном термометре нечему). При этом не требует периодической замены батареек.
• Нет проблем с проведением дезинфекции (но нельзя кипятить).
• Низкая стоимость градусника (15–25 рублей).

Недостатки:

• Очень хрупкая и ненадежная конструкция корпуса, позволяет легко разбить градусник, что неизбежно приведет к загрязнению ядовитой ртутью и стеклянными осколками.
• Продолжительное по времени измерение температуры — около 10 минут.
• Маленьким детям нежелательно использовать его орально.

Инфракрасный термометр

Принцип действия инфракрасного термометра: чувствительный измерительный элемент снимает данные инфракрасного излучения тела человека и отображает на цифровом дисплее, в привычном для нас температурном диапазоне.

Преимущества:

• Имеет все основные функции электронных термометров (память измерений, звуковые сигналы, автоотключение и т.д.).
• Очень быстро измеряет температуру (всего 5–30 секунд).
• Сменные наконечники позволяют решить вопросы дезинфекции и гигиены.
• Бесконтактная модель позволяет измерять температуру даже у плачущих детей и спящих больных.

Недостатки:

• В зависимости от условий измерения может быть большая погрешность, а в дешевых моделях точность измерения может превышать 0,3–0,5 градуса.
• Измерять температуру можно только в определенных частях тела (лоб, уши, виски).

Термополоски

Термополоска - это термочувствительная пленка. Термополоска, благодаря имеющимся в ней кристаллам, под воздействием температуры тела, способна менять свой цвет.

Термополоски имею большую погрешность измерения. Связанно это с тем, что существует очень много факторов, влияющих на измерение: освещенность, наличие пота, плотность прилегания к поверхности кожи и т.д.

   Глава 3.  Практические опыты применения термометров

Конечно, мне приходилось пользоваться термометром дома и  на приемах в поликлинике. Дома у нас имеется как ртутный, так и электронный термометры.

От мамы я узнал, что с ртутным термометром нужно обращаться очень осторожно, чтобы случайно не разбить его. Дело в том, что ртуть очень ядовита. Поэтому мама мне купила еще и электронный термометр. Оказывается, в нем нет ни столбика с ртутью, ни шкалы с делениями. А температура отображается числом на маленьком дисплее этого прибора. О том, что измерение закончено, термометр сообщает звуковым сигналом.

Первые дни я из рук не выпускал наш новый прибор. Я измерял температуру тела не только у себя, но и у всех членов семьи.

  Изначально, я решил измерить температуру тела с помощью двух термометров – электронного и ртутного. Сначала, я измерил температуру у себя с помощью электронного термометра, она составила -  36,5°. Результаты электронного термометра готовы были уже через одну минуту. Потом я измерил температуру тела с помощью ртутного термометра, она составила – 36,5°. По времени измерение температуры тела с помощью ртутного термометра составило 10 минут. (Фото 1, 2 в приложении)

Вывод: показания обоих термометров полностью совпадают. Только время, затраченное на получение результата существенно различается.

В конце концов, я решил провести второй опыт. Дальше, я  пошел на хитрость, и перед проверкой температуры в следующий раз, выпил чашку горячего чая. (Фото 3, 4) Теперь температура, согласно электронного градусника была 37,8°. Далее, через некоторое время, я поел мороженое. (Фото 5, 6) И, как вы думаете, мой результат – 36,2°.Оказывается, выпив чашку горячего напитка, либо съев мороженое или выпив холодный напиток, можно изменить показания термометра.

Для третьего опыта, я взял 2 стакана воды с разными температурами, не очень горячей и не очень холодной, так шкала у ртутного термометра составляет от 35° до 45°. С помощью электронного и ртутного термометров я измерил температуры в каждом из стаканов. (Фото 7, 8)

 Результаты записал в таблицу:

Согласно результатам таблицы мы убедились, что показания обоих термометров полностью совпадают.

После проведенных опытов у меня возник вопрос: почему ртутный термометр, измеряющий температуру тела, надо встряхивать для того, чтоб столбик вернулся, а вот уличный термометр нормально «бегает» туда-сюда. Мне пришлось обратиться к старшему брату.

         Мы задали вопрос на форуме в интернете, и узнали, что тут все дело в специально обученном столбике. Если посмотреть повнимательнее на ту его часть, что находится перед шкалой, там есть сужение, при нагреве ртуть продавливается через этот капилляр, давление там вполне приличное получается, а вот при остывании разряжения под капилляром не достаточно для протаскивания ртути обратно. В остывшем термометре разрыв столбика ртути хорошо виден, если присмотреться. При встряхивании верхняя часть продавливается обратно центробежной силой. В уличных термометрах такого сильного сужения нет, поэтому ртуть проходит обратно без задержек. В капилляре есть тонкий волосок, один конец которого кончается как раз там, где соединяется колба и капилляр. Он и задерживает ртуть в капилляре, потому что в нем велика сила поверхностного натяжения. При нагревании ртуть может преодолеть это натяжение, на обратном пути – нет. Поэтому ртутный градусник показывает самую высокую температуру, которую зафиксировал. А при встряхивании ртуть силой стряхивается в колбу через этот волосок.

        Итак, можем сделать выводы: во-первых, на измерение температуры электронным термометром затрачивается меньше времени; во-вторых, показания термометров одинаковы; в-третьих электронный безопаснее. Таким образом, мы можем ответить на нашу гипотезу: стоит заменять ртутные термометры на электронные.

Заключение

Современный человек живет в окружении полезных и умных вещей. Но он подчас не представляет, сколько интересного могли бы рассказать о себе эти вещи, каким долгим, а нередко и трудным был их путь через толщу столетий.

Со времен Галилео Галилея прошло много времени, и за этот период градусник не раз совершенствовался и модернизировался.

Благодаря последним достижениям в областях физики удалось разработать новые подходы к измерению температуры.

В результате проделанной работы нам удалось познакомиться с историй изобретения термометра, разновидностями медицинских термометров в современном мире, провести практические опыты использования  термометра  в  быту нашей семьей.

Таким образом, нам удалось установить, что наши электронный термометр очень быстро и точно измеряют температуру, а также безопасен.

Список использованной литературы

1. Окружающий мир. 3 класс. Учеб. для общеобразоват. учреждений. В 2 ч. / Плешаков А.А. , Новицкая М.Ю. М.: Просвещение, 2013. – 143 с.
2. Детская энциклопедия «Почему и потому». Сост. О.Н.Корчагина. М.: РОСМЭН-ПРЕСС,2005 г.
3. Почемучка. Энциклопедия для любознательных. М.: Премьера. Астрель. АСТ, 2007 г. 
4. http://www.kakprosto.ru/  Как просто
5. https://ru.wikipedia.org Википедия

Приложение

Фото 1, 2. Я измеряю температуру при помощи ртутного и электронного термометров (сравнительный анализ)

Фото 3, 4. Поел мороженого

Фото 5, 6. Попил горячего чая

Фото 7, 8. А это опыт с не очень горячей и не очень холодной водой.