2024-2025学年人教版高二物理选择性必修三教学课件 第二章 1 温度和温标

2理解温度的概念，知道热平衡定律及热平衡与温度的关系。1知道系统的状态参量及平衡态。重点4知道热力学温度与摄氏温度的换算关系。重点3了解温度计的原理。重点温度是表示物体冷热程度的物理量温度是如何定义的？温度的测量原理是什么？状态参量与平衡态假如一个容器用挡板K隔开，容器中的气体被分成A、B两部分，它们的压强分别为pA、pB，温度分别为TA、TB。打开挡板K后，如果容器与外界没有能量交换，经过一段时间后，容器内的气体会是什么状态？会变成压强和温度一样的均匀的气体。(1)热力学系统：由________组成的研究对象叫作热力学系统，简称系统。(2)外界：系统之外与系统发生________的其他物体统称外界。热力学系统和外界气体就是系统容器和酒精灯就是外界酒精灯加热容器中的气体大量分子相互作用状态参量用来描述系统状态的物理量。常用的状态参量有_____、______、______等。体积V（几何参量）压强P（力学参量）温度T（热学参量）确定系统的空间范围描述系统的力学性质描述系统的热学性质例如：某钢瓶容积为100L，其内煤气温度为20oC时的气压为5atm体积V压强p温度T平衡态在没有外界影响的情况下，经过足够长的时间，系统内各部分的_________达到的稳定状态。5atm60oC0oC2atm平衡态动态平衡状态参量1.将鸡蛋放在沸水中加热足够长时间，鸡蛋处于平衡态吗？鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间，其温度、压强和体积都不再变化，是平衡态。100̊C的沸水0̊C的冰水一根长铁丝2.一根长铁丝，一端插入到100℃的沸水中，另一端放入到0℃恒温源中，经过足够长的时间，温度随铁丝有一定的分布，而且不再随时间变化，这种状态是否为平衡态？为什么？这种状态不是平衡态，只是一种稳定状态，因为存在外界的影响。1.(多选)(2022·安徽阜阳市高二期末)下列说法中正确的是A.状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统的状态变化时，其各个

状态参量都会改变B.当系统不受外界影响，且经过足够长的时间，其内部各部分状态参量

将会达到稳定C.只有处于平衡态的系统才有状态参量D.两个物体间传热时，它们组成的系统处于非平衡态√√平衡态的理解(1)热力学的平衡态与力学的平衡态的意义不同，热力学的平衡态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统不受外界的影响，状态参量(压强、体积和温度)不随时间变化。(2)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。总结提升热平衡与温度某工人在拿铁棒和木头时感觉到铁棒明显比木头凉，由于表示物体冷热程度的是温度，于是这位工人得出当时“铁棒比木头温度低”的结论，你认为他的结论对吗？说明理由？不对。由于铁棒和木头都与周围环境达到热平衡，故它们温度相同，之所以感到铁棒特别凉，是因为这位工人在单位时间内传递给铁棒的热量比传递给木头的热量多。铁棒木头热平衡与温度1.热平衡：两个相互接触的热力学系统，经过一段时间，各自的状态参量________，说明两个系统达到了平衡，这种平衡叫作热平衡。相互接触而传热乙系统热冷甲系统温甲系统乙系统不再变化2.热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到______，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。热平衡3.温度：热平衡中，表征“共同的_____性质”的物理量。4.热平衡的性质：达到热平衡的系统都具有相同的_____。热学温度思考与讨论1.用手心握住体温计玻璃泡，观察到体温计的示数逐渐上升。当上升到36℃左右时，为什么不再上升？因为体温计与人体温度相同，即达到了热平衡。2.当再把体温计立即放入40℃的水中时，你又看到什么现象？为什么？体温计的示数继续上升，因为体温计玻璃泡的温度与水的温度不相同，没有达到热平衡。2.(多选)关于热平衡，下列说法正确的是A.系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值B.标准状况下冰水混合物与0℃的水未达到热平衡C.量体温时体温计需要和身体接触五分钟左右是为了让体温计跟身体达

到热平衡D.冷热程度相同的两系统处于热平衡状态√√√3.(多选)有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触足够长时间后分开，再将乙和丙接触足够长时间后分开(发生了热交换)，假设只有在它们相互接触时有传热，不接触时与外界没有传热，则A.甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态B.只有乙、丙达到了平衡态，甲没有达到平衡态C.乙、丙两物体都和甲达到了热平衡D.乙、丙两物体达到了热平衡√√平衡态与热平衡的区别与联系

平衡态热平衡区别研究对象判断依据联系一个系统两个接触的系统系统不受外界影响，状态参量不变两个系统温度相同处于热平衡的两个系统都处于平衡态温度计与温标如图所示，伽利略温度计是利用玻璃管内封闭的气体作为测温物质制成的，试分析水柱的高度为什么可以表示气体温度的高低？由热胀冷缩可知，当外界温度升高时，气体膨胀，细管内的水柱高度减小，即水柱不同的高度对应气体不同的温度，所以水柱的高度可以表示气体温度的高低。温度计与温标1.如果要_____地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是____。2.确定一个温标的方法(1)选择一种_____物质。(2)确定测温物质用以测温的某种_____。(3)确定温度的_____和_____的方法。定量温标测温性质零点分度3.热力学温度T与摄氏温度t(1)摄氏温标：一种常用的表示温度的方法。规定标准大气压下________为0℃，________为100℃，在0℃和100℃之间均匀分成_______，每份算作1℃。标准大气压下冰水混合物沸腾的水100℃0℃100等份冰的熔点水的沸点100等份(2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法。热力学温标表示的温度叫___________。它是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号T表示，单位是______，符号为___。(3)摄氏温度与热力学温度的关系为______________。热力学温度开尔文KT＝t＋273.15K(1)水银温度计：根据水银热胀冷缩的性质来测量温度(2)金属电阻温度计：根据金属的电阻率随温度的变化来测量温度4.常见温度计及其原理(4)热电偶温度计：根据不同导体因温差产生电动势的大小不同来测量温度(3)压力表式温度计：根据气体压强随温度的变化来测量温度(5)伽利略的温度计:体积与温度成线性变化1.如果气体的温度是1℃，也可以说气体的温度是多少K？如果气体的温度升高了1℃，也可以说气体的温度升高了多少K?274.15K

1K2.绝对零度指的是0℃还是0K?0K4.(2023·山西晋城市第一中学高二月考)关于热力学温度，下列说法中正确的是A.33℃＝240KB.温度变化了1℃，也就是温度变化了1KC.摄氏温度与热力学温度都可能取负值D.温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了(273＋t)K√5.温度计是生活、生产中常用的测温装置。如图为一个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为20～80℃，A、D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为A.20℃、80℃、64℃ B.20℃、80℃、68℃C.80℃、20℃、32℃ D.80℃、20℃、34℃√6.图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙)，用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的电阻温度计。请判断：如果电池的电动势和内阻都是不变的，电流表上代表t1、t2的两点，哪个应该标在电流比较大的刻度上？答案t1温度和温标状态参量与平衡态状态参量：体积V、压强P、温度TT＝t＋273.15K温度计与温标热平衡与温度热平衡：状态参量不再变化，两个系统对于传热已经达到平衡平衡态：在没有外界影响的情况下，经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量达到的稳定状态温度：两个系统处于热平衡时，具有的共同的热学性质由于描述系统的各种性质需要不同的物理量，只要其中某个状态参量发生变化，系统的状态就会发生变化，不一定各个状态参量都发生变化，选项A错误；系统处于平衡态或非平衡态都存在状态参量，选项C错误；当系统不受外界影响时，系统总要趋于平衡，其内部各部分状态参量趋于稳定，选项B正确；两个物体间传热时，两个物体组成的系统内部存在温差，故系统处于非平衡态，选项D正确。两个系统达到热平衡的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，A、C、D正确，B错误。乙和丙分开后，甲、乙、丙三个物体与外界都没有传热，所以甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态，A正确，B错误；甲和乙接触一段时间后分开，甲和乙达到了热平衡，但乙和丙接触一段时间后，乙的温度又发生了变化，甲和乙的热平衡被破坏，乙和丙两物体达到了热平衡，C错误，D正确。由热力学温度与摄氏温度的关系可得33℃＝(273＋33)K＝306K，故A错误；热力学温度和摄氏温度的关系是T＝t＋