温度和温标课件-人教课标版

7.4温度和温标7.4温度和温标1预习第四、五两节，解决下面问题：1、系统；状态参量；平衡态；2、热平衡；热平衡定律；温度；热力学温度3、分子动能；分子平均动能；温度4、分子势能；决定分子势能的因素5、物体的内能；内能的决定因素预习第四、五两节，解决下面问题：2

杯子中盛有正在熔化的0℃的冰水混合物，若将其移至0℃的房间，冰和水质量各怎样变化?说说其中的道理．

思考：初中阶段学习的热传递方向是怎样的?若两个接触物体间没有发生热传递．这两个物体一定具有怎样的共性?杯子中盛有正在熔化的0℃的冰水混合物，若将其移3第四节温度和温标一、平衡态与状态参量1、系统：物理学中，把所研究的对象称为系统．

系统以外的周围物体称之为外界或环境，系统与外界之间往往存在相互的作用．在物理学研究中，对系统内部问题，往往采取“隔离”分析方法，对系统与外界的相互作用问题，往往采取“整体”分析的方法．第四节温度和温标一、平衡态与状态参量1、系统：物理学中，42、状态参量：描述物质系统状态的宏观物理量叫做状态参量．

物理学中，需要研究系统的各种性质，包括几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等等．为了描述系统的状态。需要用到一些物理量，例如：用体积描述它的几何性质，用压强描述力学性质．用温度描述热学性质等等2、状态参量：描述物质系统状态的宏观物理量叫做状态参量．53、平衡态：系统所有宏观性质不随时间变化时状态称之为平衡态．

一个物理学系统，在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量会达到稳定．

热学系统所处的平衡态往往是一种动态的平衡，这种动态平衡性质充分说明热运动是物质运动的一种特殊形式。3、平衡态：系统所有宏观性质不随时间变化时状态称之为平衡态．6

例1．在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量(

)A．每个气体分子的运动速率B．压强

C．体积D．温度

解析：描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量．气体的压强、体积、温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量．显然B、C、D选项正确．

BCD例1．在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定7二、热平衡与温度

1、热平衡：两个系统之间没有隔热材料，它们相互接触，或者通过导热性能很好的材料接触，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变．最后，两个系统的状态参量不再变化，说明两个系统已经具有了某个“共同性质”，此时我们说两个系统达到了热平衡．

热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统．因此可以说，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的．二、热平衡与温度1、热平衡：两个系统之间没有隔热材料82、热平衡定律(又叫热力学第零定律)：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这个结论称为热平衡定律。3、温度两个系统处于热平衡时，它们具有一个“共同性质”。我们就把表征这一“共同性质”的物理量定义为温度。2、热平衡定律(又叫热力学第零定律)：3、温度9

系统达到热平衡的宏观标志就是温度相同，若温度不同即系统处于非平衡态，则系统一定存在着热交换。

温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，它的特征就是“一切达到热平衡的系统都具有相同的温度”这就是常用温度计能够用来测量温度的基本原理．

若温度计跟物体A处于热平衡，它同时也跟物体B处于热平衡，根据热平衡定律，A的温度便与B的温度相等.系统达到热平衡的宏观标志就是温度相同，若温度10

例2、一金属棒的一端与0℃冰接触，另一端与100℃水接触，并且保持两端冰、水的温度不变．问当经过充分长时间后，金属棒所处的状态是否为热平衡态?为什么?

解析：因金属棒一端与0℃冰接触，另一端与100℃水接触，并且保持两端冰、水的温度不变时，金属棒两端温度始终不相同，虽然金属棒内部温度分布处于一种从低到高逐渐升高稳定状态，但其内部总存在着沿一定方向的能量交换，所以金属棒所处的状态不是平衡态．

答案：否，因金属棒各部分温度不相同，存在能量交换．例2、一金属棒的一端与0℃冰接触，另一端与11三、温度计与温标

1、温标：定量描述温度的方法叫做温标

温标的建立包含三个要素：①选择温度计中用于测量温度的物质，即测温物质；②对测温物质的测温属性随温度变化规律的定量关系作出某种规定；③确定固定点即温度的零点和分度方法．三、温度计与温标1、温标：定量描述温度的方法叫做温标温标122、热力学温度．(1)定义：热力学温标表示的温度叫做热力学温度，它是国际单位制中七个基本物理量之一。(2)符号:

T，(3)单位开尔文，简称开，符号为K．

(4)热力学温标与热力学温度T的关系：

T＝t+273.15K

2、热力学温度．(1)定义：热力学温标表示13(5)说明①摄氏温标的单位“℃”是温度的常用单位，但不是国际制单位，温度的国际制单位是开尔文，符号为K．在今后各种相关热力学计算中，一定要牢记将温度单位转换为热力学温度即开尔文；②由T＝t+273.15K可知，物体温度变化l℃与变化lK的变化量是等同的，但物体所处状态为l℃与lK是相隔甚远的；③一般情况下，

T＝t+273K(5)说明①摄氏温标的单位“℃”是温度的常用单位14

例3实际应用中，常用到一种双金属温度计．它是利用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的，如图7—4—1所示．已知左图中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列各种相关叙述中正确的有

(

)双金属温度计图7－4－1

A．该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属B．双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的C．由左图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D．由右图可知，其双金属征的内层一定为铜．外层一定为铁ABC例3实际应用中，常用到一种双金属温度计．它是利用铜片与铁15解析：双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属制成的双金属片其弯曲程度随温度变化的原理来工作的，A、B选项是正确的．图7－4一l左图中．加热时，双金属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大，C选项正确．图7—4—1右图中，温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，D选项是错误的．解析：双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属161、聪明的人有长的耳朵和短的舌头。——弗莱格2、重复是学习之母。——狄慈根3、当你还不能对自己说今天学到了什么东西时，你就不要去睡觉。——利希顿堡4、人天天都学到一点东西，而往往所学到的是发现昨日学到的是错的。——B.V5、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克6、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹7、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基8、聪明出于勤奋，天才在于积累－－华罗庚9、好学而不勤问非真好学者。10、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。11、人的大脑和肢体一样，多用则灵，不用则废－茅以升12、你想成为幸福的人吗？但愿你首先学会吃得起苦－－屠格涅夫13、成功＝艰苦劳动＋正确方法＋少说空话－－爱因斯坦14、不经历风雨，怎能见彩虹－《真心英雄》15、只有登上山顶，才能看到那边的风光。16只会幻想而不行动的人，永远也体会不到收获果实时的喜悦。17、勤奋是你生命的密码，能译出你一部壮丽的史诗。18．成功，往往住在失败的隔壁！19生命不是要超越别人，而是要超越自己．20．命运是那些懦弱和认命的人发明的！２1．人生最大的喜悦是每个人都说你做不到，你却完成它了！２2．世界上大部分的事情，都是觉得不太舒服的人做出来的．２3．昨天是失效的支票，明天是未兑现的支票，今天才是现金．２4．一直割舍不下一件事，永远成不了!２5．扫地，要连心地一起扫！２6．不为模糊不清的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力．２7．当你停止尝试时，就是失败的时候．２8．心灵激情不在，就可能被打败．２9．凡事不要说＂我不会＂或＂不可能＂，因为你根本还没有去做！３0．成功不是靠梦想和希望，而是靠努力和实践．３1．只有在天空最暗的时候，才可以看到天上的星星．３2．上帝说：你要什么便取什么，但是要付出相当的代价．３3．现在站在什么地方不重要，重要的是你往什么方向移动。３4．宁可辛苦一阵子，不要苦一辈子．３5．为成功找方法，不为失败找借口．３6．不断反思自己的弱点，是让自己获得更好成功的优良习惯。３7．垃圾桶哲学：别人不要做的事，我拣来做！３8．不一定要做最大的，但要做最好的．３9．死的方式由上帝决定，活的方式由自己决定！４0．成功是动词，不是名词！20、不要只会吃奶，要学会吃干粮，尤其是粗茶淡饭。1、聪明的人有长的耳朵和短的舌头。——弗莱格177.4温度和温标7.4温度和温标18预习第四、五两节，解决下面问题：1、系统；状态参量；平衡态；2、热平衡；热平衡定律；温度；热力学温度3、分子动能；分子平均动能；温度4、分子势能；决定分子势能的因素5、物体的内能；内能的决定因素预习第四、五两节，解决下面问题：19

杯子中盛有正在熔化的0℃的冰水混合物，若将其移至0℃的房间，冰和水质量各怎样变化?说说其中的道理．

思考：初中阶段学习的热传递方向是怎样的?若两个接触物体间没有发生热传递．这两个物体一定具有怎样的共性?杯子中盛有正在熔化的0℃的冰水混合物，若将其移20第四节温度和温标一、平衡态与状态参量1、系统：物理学中，把所研究的对象称为系统．

系统以外的周围物体称之为外界或环境，系统与外界之间往往存在相互的作用．在物理学研究中，对系统内部问题，往往采取“隔离”分析方法，对系统与外界的相互作用问题，往往采取“整体”分析的方法．第四节温度和温标一、平衡态与状态参量1、系统：物理学中，212、状态参量：描述物质系统状态的宏观物理量叫做状态参量．

物理学中，需要研究系统的各种性质，包括几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等等．为了描述系统的状态。需要用到一些物理量，例如：用体积描述它的几何性质，用压强描述力学性质．用温度描述热学性质等等2、状态参量：描述物质系统状态的宏观物理量叫做状态参量．223、平衡态：系统所有宏观性质不随时间变化时状态称之为平衡态．

一个物理学系统，在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量会达到稳定．

热学系统所处的平衡态往往是一种动态的平衡，这种动态平衡性质充分说明热运动是物质运动的一种特殊形式。3、平衡态：系统所有宏观性质不随时间变化时状态称之为平衡态．23

例1．在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量(

)A．每个气体分子的运动速率B．压强

C．体积D．温度

解析：描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量．气体的压强、体积、温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量．显然B、C、D选项正确．

BCD例1．在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定24二、热平衡与温度

1、热平衡：两个系统之间没有隔热材料，它们相互接触，或者通过导热性能很好的材料接触，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变．最后，两个系统的状态参量不再变化，说明两个系统已经具有了某个“共同性质”，此时我们说两个系统达到了热平衡．

热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统．因此可以说，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的．二、热平衡与温度1、热平衡：两个系统之间没有隔热材料252、热平衡定律(又叫热力学第零定律)：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这个结论称为热平衡定律。3、温度两个系统处于热平衡时，它们具有一个“共同性质”。我们就把表征这一“共同性质”的物理量定义为温度。2、热平衡定律(又叫热力学第零定律)：3、温度26

系统达到热平衡的宏观标志就是温度相同，若温度不同即系统处于非平衡态，则系统一定存在着热交换。

温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，它的特征就是“一切达到热平衡的系统都具有相同的温度”这就是常用温度计能够用来测量温度的基本原理．

若温度计跟物体A处于热平衡，它同时也跟物体B处于热平衡，根据热平衡定律，A的温度便与B的温度相等.系统达到热平衡的宏观标志就是温度相同，若温度27

例2、一金属棒的一端与0℃冰接触，另一端与100℃水接触，并且保持两端冰、水的温度不变．问当经过充分长时间后，金属棒所处的状态是否为热平衡态?为什么?

解析：因金属棒一端与0℃冰接触，另一端与100℃水接触，并且保持两端冰、水的温度不变时，金属棒两端温度始终不相同，虽然金属棒内部温度分布处于一种从低到高逐渐升高稳定状态，但其内部总存在着沿一定方向的能量交换，所以金属棒所处的状态不是平衡态．

答案：否，因金属棒各部分温度不相同，存在能量交换．例2、一金属棒的一端与0℃冰接触，另一端与28三、温度计与温标

1、温标：定量描述温度的方法叫做温标

温标的建立包含三个要素：①选择温度计中用于测量温度的物质，即测温物质；②对测温物质的测温属性随温度变化规律的定量关系作出某种规定；③确定固定点即温度的零点和分度方法．三、温度计与温标1、温标：定量描述温度的方法叫做温标温标292、热力学温度．(1)定义：热力学温标表示的温度叫做热力学温度，它是国际单位制中七个基本物理量之一。(2)符号:

T，(3)单位开尔文，简称开，符号为K．

(4)热力学温标与热力学温度T的关系：

T＝t+273.15K

2、热力学温度．(1)定义：热力学温标表示30(5)说明①摄氏温标的单位“℃”是温度的常用单位，但不是国际制单位，温度的国际制单位是开尔文，符号为K．在今后各种相关热力学计算中，一定要牢记将温度单位转换为热力学温度即开尔文；②由T＝t+273.15K可知，物体温度变化l℃与变化lK的变化量是等同的，但物体所处状态为l℃与lK是相隔甚远的；③一般情况下，

T＝t+273K(5)说明①摄氏温标的单位“℃”是温度的常用单位31

例3实际应用中，常用到一种双金属温度计．它是利用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的，如图7—4—1所示．已知左图中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列各种相关叙述中正确的有

(

)双金属温度计图7－4－1

A．该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属B．双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的C．由左图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D．由右图可知，其双金属征的内层一定为铜．外层一定为铁ABC例3实际应用中，常用到一种双金属温度计．它是利用铜片与铁32解析：双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属制成的双金属片其弯曲程度随温度变化的原理来工作的，A、B选项是正确的．图7－4一l左图中．加热时，双金属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大，C选项正确．图7—4—1右图中，温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，D选项是错误的．解析：双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属331、聪明的人有长的耳朵和短的舌头。——弗莱格2、重复是学习之母。——狄慈根3、当你还不能对自己说今天学到了什么东西时，你就不要去睡觉。——利希顿堡4、人天天都学到一点东西，而往往所学到的是发现昨日学到的是错的。——B.V5、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克6、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹7、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基8、聪明出于