高中物理知識(shí)講解溫度物體的內(nèi)能

溫度、物體的內(nèi)能編稿：張金虎審稿：李勇康【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道什么是狀態(tài)參量，什么事平衡態(tài)。2．理解熱平衡的概念及熱平衡定律，了解熱力學(xué)溫度的應(yīng)用。3．理解溫度的意義。知道常見(jiàn)溫度計(jì)的構(gòu)造并會(huì)使用。4．掌握溫度的定義，知道什么是溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)及熱力學(xué)溫度的表示。掌握攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的換算。5．知道分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能跟溫度的關(guān)系。知道溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。初步理解統(tǒng)計(jì)規(guī)律。6．知道什么是分子勢(shì)能，改變分子間距離必須克服分子力做功。知道分子勢(shì)能跟物體體積的關(guān)系。7．知道什么是內(nèi)能，知道物體的內(nèi)能跟溫度的有關(guān)。能夠區(qū)別內(nèi)能和機(jī)械能?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、溫度、溫標(biāo)1．平衡態(tài)與狀態(tài)參量（1）系統(tǒng)（system）：系統(tǒng)是研究對(duì)象的整體．（2）狀態(tài)參量（stateparameter）描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量，叫系統(tǒng)的狀態(tài)參量。注意：物理學(xué)中描述物體狀態(tài)的常用參量為體積、壓強(qiáng)、溫度，通常用體積描述它的幾何性質(zhì)，用壓強(qiáng)描述其力學(xué)性質(zhì)，用溫度描述其熱學(xué)性質(zhì)．（3）平衡態(tài)（equilibriumstate）對(duì)于一個(gè)不受外界影響的系統(tǒng)，無(wú)論其初始狀態(tài)如何，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，必將達(dá)到一個(gè)宏觀性質(zhì)不再隨時(shí)間變化的穩(wěn)定狀態(tài)，這種狀態(tài)叫平衡態(tài)．2．熱平衡與溫度（1）熱平衡（thermalequilibrium）兩個(gè)系統(tǒng)相互接觸，它們之間沒(méi)有隔熱材料，或通過(guò)導(dǎo)熱性能好的材料接觸，這兩個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)參量不再變化，此時(shí)的狀態(tài)叫熱平衡狀態(tài)，我們說(shuō)兩系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡．（2）熱平衡定律（lawofthermalequilibrium）如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡．熱平衡定律又叫熱力學(xué)第零定律．（3）溫度（temperature）達(dá)到了熱平衡的系統(tǒng)具有“共同性質(zhì)”，我們用溫度來(lái)表征這個(gè)“共同性質(zhì)”．也可理解為物體的冷熱程度．溫度是物體內(nèi)所有鏟子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志．溫度是物體內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志．（4）對(duì)溫度的理解應(yīng)注意①宏觀上，表示物體的冷熱程度．②微觀上，反映分子熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度，溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志．平均動(dòng)能大，在宏觀上表現(xiàn)為物體的溫度高．物體溫度的高低，是物體全部分子的平均動(dòng)能大小的標(biāo)志．溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，是含有統(tǒng)計(jì)意義的，對(duì)于個(gè)別分子來(lái)說(shuō)，溫度是沒(méi)有意義的．同一溫度下，不同物質(zhì)的分子平均動(dòng)能都相同，但是由于不同物質(zhì)分子的質(zhì)量不盡相同，所以分子運(yùn)動(dòng)的平均速度大小不相同．③一切達(dá)到熱平衡的物體都具有相同的溫度．④若物體與處于熱平衡，它同時(shí)也與達(dá)到熱平衡，則的溫度便等于的溫度，這就是溫度計(jì)用來(lái)測(cè)量溫度的基本原理．3．溫度計(jì)與溫標(biāo)（1）溫度計(jì)的測(cè)溫原理①水銀溫度計(jì)是根據(jù)水銀的熱脹冷縮的性質(zhì)來(lái)測(cè)量溫度的．②金屬電阻溫度計(jì)是根據(jù)金屬的電阻隨溫度的變化來(lái)測(cè)量溫度的．③氣體溫度計(jì)是根據(jù)氣體壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系來(lái)測(cè)量溫度的．④電偶溫度計(jì)是根據(jù)不同導(dǎo)體因溫差產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小來(lái)測(cè)量溫度的．（2）溫標(biāo)（thermometricscale）①攝氏溫標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度為零度，沸水的溫度為度，在和之間分成等份，每一等份就是，這種表示溫度的方法就是攝氏溫標(biāo)，表示的溫度叫攝氏溫度（）．②熱力學(xué)溫標(biāo)（thermodynamictemperature）規(guī)定攝氏溫度的為零值，它的一度也等于攝氏溫度的一度，這種表示溫度的方法就是開(kāi)爾文溫標(biāo)，也叫熱力學(xué)溫標(biāo)．表示的溫度叫熱力學(xué)溫度（），單位為開(kāi)爾文，簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi)（）．熱力學(xué)溫標(biāo)的零度（）是低溫的極限，永遠(yuǎn)達(dá)不到．（3）溫度的兩種數(shù)值表示法：攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)提出者攝氏薩斯和施勒默爾提出的英國(guó)物理學(xué)家開(kāi)爾文提出的零度的規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度溫度名稱(chēng)攝氏溫度熱力學(xué)溫度溫度符號(hào)單位名稱(chēng)攝氏度開(kāi)爾文單位符號(hào)關(guān)系．粗略表示：4．熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系（1）公式：，一般地．（2）公式的意義熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的大小間滿(mǎn)足關(guān)系，此公式有以下幾方面的意義．①水的三相點(diǎn)為，而冰的熔點(diǎn)為，所以是在水的三相點(diǎn)之下或，即有關(guān)系式而不是．②每一開(kāi)爾文與每一攝氏度的大小相等．設(shè)某物體的攝氏溫度由變到，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度分別為則有，，則．上式的物理意義在于：用攝氏度表示的溫差等于用開(kāi)爾文表示的溫差，即每一開(kāi)爾文的大小與每一攝氏度的大小是相等的．要點(diǎn)二、內(nèi)能1．分子的動(dòng)能（1）組成物體的每個(gè)分子由于不停地運(yùn)動(dòng)也具有動(dòng)能，。（2）在相同的狀態(tài)下，每個(gè)分子的動(dòng)能并不相同．人們所關(guān)心的是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能的平均值——分子的平均動(dòng)能．大量分子動(dòng)能的平均值叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能．。物體內(nèi)所有分子動(dòng)能的平均值叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能．（3）溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志．宏觀上物體的冷熱程度，是微觀上大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)．溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能就越大．2．分子勢(shì)能（1）分子間存在相互作用力，分子間具有由它們的相對(duì)位置所決定的勢(shì)能，這就是分子勢(shì)能．分子間存在著分子力，因此分子組成的系統(tǒng)也具有分子勢(shì)能，分子勢(shì)能的大小由分子間的相互位置決定．（2）影響分子勢(shì)能大小的因素分子勢(shì)能的大小與分子間的距離有關(guān)，即與物體的體積有關(guān)．分子勢(shì)能的變化與分子間的距離發(fā)生變化時(shí)分子力做正功還是做負(fù)功有關(guān)．小當(dāng)分子間的距離時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力．分子間的距離增大時(shí)，分子力做負(fù)功，因此分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大．②當(dāng)分子間的距離時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子間的距離減小時(shí)，分子力做負(fù)功，因此分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大．③如果取兩個(gè)分子相距無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)（此時(shí)分子間作用力可忽略不計(jì)）的分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系可用如圖所示的曲線(xiàn)表示．從圖線(xiàn)上看出，當(dāng)時(shí)，分子勢(shì)能最?。?．物體的內(nèi)能（1）物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，叫物體的內(nèi)能．由于物體的內(nèi)能是表示物體系統(tǒng)熱力學(xué)狀態(tài)的一種狀態(tài)量，也稱(chēng)熱力學(xué)能．（2）物體的內(nèi)能與分子數(shù)有關(guān)，物體的分子數(shù)越多，質(zhì)量越大．內(nèi)能越大．物體的內(nèi)能還與溫度和體積有關(guān)，當(dāng)溫度和體積變化時(shí)，分子的平均動(dòng)能和分子勢(shì)能也發(fā)生改變．可以認(rèn)為，物體的熱力學(xué)狀態(tài)改變時(shí)，內(nèi)能也隨著變化．（3）物體的內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能．內(nèi)能是由大量分子熱運(yùn)動(dòng)和分子間相對(duì)位置所決定的能，機(jī)械能是物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)和物體形變所決定的能；機(jī)械能在一定條件下可以為零，但內(nèi)能永遠(yuǎn)不可能為零．4．改變內(nèi)能的兩種方式（1）做功做功改變物體的內(nèi)能體現(xiàn)了其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化．功是能量轉(zhuǎn)化的量度．在無(wú)熱交換時(shí)，外界對(duì)物體做了多少功（指改變物體內(nèi)能的這部分功，不包括改變物體機(jī)械能的那部分功），物體的內(nèi)能就增加多少，反之，物體對(duì)外界做了多少功，物體的內(nèi)能就減少多少，即。（2）熱傳遞熱傳遞的過(guò)程就是物體間或同一物體的不同部分間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過(guò)程．熱傳遞方向是內(nèi)能從高溫物體傳給低溫物體，但高溫物體內(nèi)能不一定比低溫物體內(nèi)能大．在物體做功為零時(shí)，放出多少熱量，物體的內(nèi)能就減少多少；吸收多少熱量，物體的內(nèi)能就增加多少，即．（3）做功和熱傳遞對(duì)改變物體內(nèi)能是等效的做功和熱傳遞雖有本質(zhì)區(qū)別，但在改變物體內(nèi)能上是等效的．熱量和功都是過(guò)程量，熱量是量度內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過(guò)程量，功是量度內(nèi)能轉(zhuǎn)化的過(guò)程量．熱量不是內(nèi)能，也不是溫度．5．物體內(nèi)能改變的判斷方法比較物體內(nèi)能的大小和判斷物體內(nèi)能的改變等問(wèn)題是一個(gè)難點(diǎn)．具體比較和判斷時(shí)，必須明確物體的內(nèi)能是與物體內(nèi)部熱力學(xué)狀態(tài)有關(guān)的能量．抓住物體內(nèi)能的大小與分子數(shù)目有關(guān)、與溫度有關(guān)、與物體的體積及物態(tài)有關(guān)等相關(guān)因素，結(jié)合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，進(jìn)行綜合分析．當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)（相同物質(zhì)的摩爾質(zhì)量相等），物體所含分子數(shù)就一定；當(dāng)物體溫度一定時(shí)，物體內(nèi)部分子的平均動(dòng)能就一定；當(dāng)物體的體積不變時(shí)，物體內(nèi)部分子間的相互位置就不變，分子勢(shì)能也不變；當(dāng)物體發(fā)生物態(tài)變化時(shí)，要吸收或放出熱量，使物體的溫度或體積發(fā)生改變，物體的內(nèi)能也隨之變化．6．機(jī)械能轉(zhuǎn)化成物體內(nèi)能時(shí)，物體溫度升高的計(jì)算方法首先依題意求出有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?；蜃隽硕嗌俟?，再依求出相關(guān)量．要特別注意其中物理量單位要統(tǒng)一成國(guó)際制單位，比熱容單位為．7．摩擦力做功與內(nèi)能變化的關(guān)系（1）靜摩擦力做功的特點(diǎn)①靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功．②在靜摩擦力做功的過(guò)程中，只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移（靜摩擦力起著傳遞機(jī)械能的作用），而沒(méi)有機(jī)械能轉(zhuǎn)換成其他形式的能．③相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi)，一對(duì)靜摩擦力所做的功的總和等于零．（2）滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn)①滑動(dòng)摩擦力可以對(duì)物體做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功．②一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的過(guò)程中，能量的轉(zhuǎn)化有兩種情況：一是相互摩擦的物體之間機(jī)械能的轉(zhuǎn)移；二是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，轉(zhuǎn)化內(nèi)能的量值等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)位移的乘積．即．③相互摩擦的系統(tǒng)中，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做的總功是負(fù)值．其絕對(duì)值恰等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)位移的乘積，即恰等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能．要點(diǎn)三、氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律1．分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等（1）分子運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)分析①由于空氣分子很多，每個(gè)分子大概只能在自己位置附近稍稍地運(yùn)動(dòng)，就像上課時(shí)大家只能在座位上稍稍晃動(dòng)那樣；②很多空氣分子擠在一起，只能一會(huì)兒一起向這邊運(yùn)動(dòng)。一會(huì)兒一起向那邊運(yùn)動(dòng)，就像牧場(chǎng)上一群被驅(qū)趕著的羊群那樣；③因?yàn)槲覀儗?duì)空氣分子的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有感覺(jué)，所以它們不可能整體一起運(yùn)動(dòng)，大概是有些分子不動(dòng)，有少數(shù)分子在其他分子間穿來(lái)穿去，就像上課時(shí)老師在同學(xué)中間走動(dòng)那樣；④每個(gè)分子都在不停地向各個(gè)方向雜亂無(wú)章地運(yùn)動(dòng)，相互間又常會(huì)發(fā)生沖撞，就像足球場(chǎng)上的運(yùn)動(dòng)員那樣．（2）氣體分子的理想化①氣體分子為球形．②通常狀況下氣體分子間的距離比較大，相互之間的作用力很?。虼丝梢院雎詺怏w分子間的相互作用，認(rèn)為氣體分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外，不受力的作用，在空間自由運(yùn)動(dòng)．（3）氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)①大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，使氣體分子間頻繁碰撞．例如標(biāo)準(zhǔn)狀況下，個(gè)空氣分子在內(nèi)跟其他空氣分子碰撞的次數(shù)達(dá)億次．②正是“頻繁碰撞”，造成氣體分子不斷地改變運(yùn)動(dòng)方向，使得每個(gè)氣體分子可自由運(yùn)動(dòng)的行程極短（理論研究指出，通常情況下氣體分子自由運(yùn)動(dòng)行程的數(shù)量級(jí)僅為），整體上呈現(xiàn)為雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng)．③分子運(yùn)動(dòng)的雜亂無(wú)章，使得分子在各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等．2．實(shí)驗(yàn)：用伽耳頓板模擬分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)（1）實(shí)驗(yàn)儀器：伽耳頓板、小球．一塊豎直放置的木板，頂邊上有一漏斗形開(kāi)口；木板上部釘有許多規(guī)則排列的小釘子；木板下部用多塊豎直的隔板分隔出許多等寬的狹槽；板前蓋以玻璃，從板頂漏斗形的入口投入小球（例如小鋼球）時(shí)，可觀察小球落在狹槽內(nèi)的分布情況．這種裝置稱(chēng)為伽耳頓板．（如圖所示）（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程與現(xiàn)象①?gòu)馁ざD板的入口投入一個(gè)小球，該小球在下落過(guò)程中先后與許多小釘發(fā)生碰撞，最后落入某一個(gè)狹槽內(nèi)．重復(fù)幾次實(shí)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)小球每次落入的狹槽不完全相同．這表明，在每一次實(shí)驗(yàn)中，小球落入某個(gè)狹槽內(nèi)的機(jī)會(huì)是偶然的．②如果一次投入大量的小球，可以看到，落入每個(gè)狹槽內(nèi)的小球數(shù)目是不相同的，在中央處的狹槽內(nèi)小球分布得最多，離中央越遠(yuǎn)的狹槽內(nèi)小球分布得越少，呈現(xiàn)一種“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律（如圖）．我們可以把小球按狹槽內(nèi)分布的情況用筆在玻璃上畫(huà)出一條連續(xù)的曲線(xiàn)．重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)，在小球數(shù)目較少的情況下，多次所得的分布曲線(xiàn)都有顯著的差別；但當(dāng)小球數(shù)目很多時(shí)，每次所得的分布曲線(xiàn)彼此近乎重合．③實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，盡管單個(gè)小球落入哪個(gè)狹槽內(nèi)是偶然的，投入少量小球時(shí)，狹槽內(nèi)小球分布的情況也有明顯的偶然性，但投入大量小球時(shí)，狹槽內(nèi)小球分布的情況卻是一定的，而且落在某一個(gè)狹槽內(nèi)的小球數(shù)目與小球總數(shù)的比率是穩(wěn)定的．所以，多次投入大量小球所得的分布曲線(xiàn)都近乎重合．這就是說(shuō)，大量小球整體按狹槽的分布遵循一定的規(guī)律，這種大量偶然事件整體起作用的規(guī)律稱(chēng)為統(tǒng)計(jì)規(guī)律．3．分子速率按一定規(guī)律分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律（1）麥克斯韋氣體分子速率分布規(guī)律①規(guī)律內(nèi)容：在一定狀態(tài)下，氣體的大多數(shù)分子的速率都在某個(gè)數(shù)值附近。速率離這個(gè)數(shù)值越遠(yuǎn)，具有這種速率的分子就越少，即氣體分子速率總體上呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布特征，很像伽爾頓板實(shí)驗(yàn)中狹槽中落入小球數(shù)目的分布．②正態(tài)分布曲線(xiàn)如圖所示．【典型例題】類(lèi)型一、溫度、溫標(biāo)例1．關(guān)于熱力學(xué)溫標(biāo)的正確說(shuō)法是（）．A．熱力學(xué)溫標(biāo)是一種更為科學(xué)的溫標(biāo)B．熱力學(xué)溫標(biāo)的零度為，叫絕對(duì)零度C．氣體溫度趨近于絕對(duì)零度時(shí)其體積為零D．在絕對(duì)零度附近氣體已液化，所以它的壓強(qiáng)不會(huì)為零【思路點(diǎn)撥】結(jié)合實(shí)際深刻理解熱力學(xué)溫標(biāo)的物理意義?！敬鸢浮緼、B、D【解析】本題考查熱力學(xué)溫標(biāo)的性質(zhì)．熱力學(xué)溫標(biāo)在科學(xué)計(jì)算中特別體現(xiàn)在熱力學(xué)方程中，使方程更簡(jiǎn)單，更科學(xué)，故A對(duì)；B是熱力學(xué)溫標(biāo)的常識(shí)，正確；氣體趨近于絕對(duì)零度時(shí)，已液化，但有體積，故其壓強(qiáng)不為零，C錯(cuò)，D對(duì)．【總結(jié)升華】熱力學(xué)溫標(biāo)中的絕對(duì)零度是低溫極限，在接近時(shí)所有物體都被液化或凝固．舉一反三:【變式】下列關(guān)于熱力學(xué)溫度的說(shuō)法中正確的是（）．A．B．溫度變化，也就是溫度變化C．?dāng)z氏溫度與熱力學(xué)溫度都可能取負(fù)值D．溫度由升至，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度升高了【答案】A、B【解析】本題主要考查熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系：．由此可知：，A正確，同時(shí)B正確；D中初態(tài)熱力學(xué)溫度為，末態(tài)為，溫度變化，故D錯(cuò)；對(duì)于攝氏溫度可取負(fù)值的范圍為，因絕對(duì)零度達(dá)不到，故熱力學(xué)溫度不可能取負(fù)值，故C錯(cuò)．例2．已知某物理量與熱力學(xué)溫度成正比，請(qǐng)把這個(gè)關(guān)系式用等式寫(xiě)出來(lái)，用攝氏溫度表示這個(gè)溫度，這個(gè)關(guān)系式該怎樣寫(xiě)？【答案】見(jiàn)解析【解析】由題意可知：，設(shè)其比例系數(shù)為，則與關(guān)系式可寫(xiě)作；由可知，如用攝氏溫度表示，則。其中為比例系數(shù)．【總結(jié)升華】由比值式變成等式在前面的公式推導(dǎo)中如牛頓第二定律公式、萬(wàn)有引力公式、自感電動(dòng)勢(shì)公式得到了廣泛應(yīng)用，自己可收集這方面的材料．舉一反三:【變式】（2015吉林校級(jí)期中）列說(shuō)法中正確的是（）．A．–33.15°C=240KB．溫度變化，也就是溫度變化C．?dāng)z氏溫度與熱力學(xué)溫度的零度是相同的D．溫度由t°C升到2t°C時(shí)，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度由TK升至2TK【答案】A、B【解析】熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系是，所以–33.15°C=240K，A正確；攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的差別為所選的零值的起點(diǎn)不同，單位不同，但每一度表示的冷熱差別是相同的，攝氏溫度的每和熱力學(xué)是溫度的每1K的大小相同，故B正確；熱力學(xué)溫度的零度是–273.15°C，叫做絕對(duì)零度，故C錯(cuò)誤；溫度由t°C升到2t°C時(shí)，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度由TK升至(T+)tK，D錯(cuò)誤．故選AB例3．小麗測(cè)量燒杯中熱水的溫度時(shí)，將熱水倒入另一燒杯中很少一部分，然后如圖中那樣去測(cè)量和讀數(shù)，她這樣做被小寧發(fā)現(xiàn)了，小寧指出她的錯(cuò)誤如下，你認(rèn)為小寧找得對(duì)嗎？A．不應(yīng)倒入另一燒杯中，這會(huì)使溫度降低B．水倒的太少，溫度計(jì)玻璃泡不能完全浸沒(méi)C．讀數(shù)時(shí)，視線(xiàn)應(yīng)該與刻度線(xiàn)相平，而不應(yīng)斜視D．應(yīng)該將溫度計(jì)取出讀數(shù)，而不應(yīng)該放在水里讀【思路點(diǎn)撥】嚴(yán)格把握正確使用溫度計(jì)的方法。【答案】A、B、C對(duì)。D錯(cuò)．【解析】題中將少量水倒入另一燒杯，此過(guò)程有兩處錯(cuò)誤：其一，少量水不能使溫度計(jì)玻璃泡完全浸沒(méi)，達(dá)到熱平衡時(shí)測(cè)量的不是水的溫度；其二，少量水倒入另一燒杯，這少量水與另一燒杯又達(dá)到一個(gè)熱平衡，溫度已改變，再用溫度計(jì)測(cè)量時(shí)，測(cè)出的是這個(gè)熱平衡狀態(tài)的溫度。而不是待測(cè)水的溫度了．題中C選項(xiàng)讀數(shù)小寧找得對(duì)，但是小寧在D選項(xiàng)中要把溫度計(jì)取出來(lái)讀數(shù)就不對(duì)了．當(dāng)把溫度計(jì)取出時(shí)，在空氣中它與空氣間存在溫度差，有熱交換會(huì)失去原來(lái)的熱平衡，示數(shù)變化．故小寧找的A、B、C對(duì)。D錯(cuò)．【總結(jié)升華】要測(cè)量燒杯中水的溫度，據(jù)熱平衡知，必須把溫度計(jì)放入待測(cè)水中達(dá)到熱平衡后讀出溫度計(jì)的示數(shù)，即為熱水的溫度．例4．?dāng)z氏溫標(biāo)：在年以前，標(biāo)準(zhǔn)溫度的間隔是用兩個(gè)定點(diǎn)確定的．它們是水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)（汽化點(diǎn)）和冰在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下與空氣飽和的水相平衡時(shí)的熔點(diǎn)（冰點(diǎn)）．?dāng)z氏溫標(biāo)（以前稱(chēng)為百分溫標(biāo)）是由瑞典天文學(xué)家攝爾修斯設(shè)計(jì)的．如圖所示，把冰點(diǎn)定作，汽化點(diǎn)定作％，因此在這兩個(gè)固定點(diǎn)之間共為％，即一百等份，每等份代表攝氏度，用表示，常用表示，用攝氏溫標(biāo)表示的溫度叫做攝氏溫度．?dāng)z氏溫標(biāo)用攝氏度作單位．熱力學(xué)溫標(biāo)由英國(guó)科學(xué)家威廉·湯姆遜（開(kāi)爾文）創(chuàng)立，把作為零度的溫標(biāo)，叫做熱力學(xué)溫標(biāo)（或絕對(duì)溫標(biāo)）．熱力學(xué)溫標(biāo)，常用表示，用表示單位．試回答：（1）熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)之間的關(guān)系為_(kāi)_______。（2）如果可以粗略地取為絕對(duì)零度．在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為_(kāi)_______，即為_(kāi)_______，水的沸點(diǎn)是________，即________．（3）如果物體的溫度升高，那么也可以說(shuō)，物體的溫度升高_(dá)_______．【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）冰點(diǎn)溫度為，汽化點(diǎn)溫度用％表示；而熱力學(xué)溫標(biāo)是K，用表示，所以熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)之間的關(guān)系為．（2）如果為絕對(duì)零度，則與關(guān)系為；在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為，即為；水的沸點(diǎn)是％，即為．（3）當(dāng)由增加到時(shí)，就由增加到，顯然物體的溫度升高，溫度就升高．類(lèi)型二、內(nèi)能例5．(2015陜西三模)如圖，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)0，乙分子位于x軸上，兩分子之間的相互F作用力與兩分子間距離x的關(guān)系如圖中曲線(xiàn)所示，F(xiàn)＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力，a、b、c、d、為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則（）A．乙分子從a到b做加速運(yùn)動(dòng)，由b到c做減速運(yùn)動(dòng)B．乙分子從a到c做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)速度最大C．乙分子由a到c的過(guò)程中，兩分子的勢(shì)能一直減少D．乙分子由a到d的過(guò)程中，兩分子的勢(shì)能一直減少【思路點(diǎn)撥】由圖可知分子間的作用力的合力，則由力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可得出物體的運(yùn)動(dòng)情況，由分子力做功情況可得出分子勢(shì)能的變化情況。【答案】B、C【解析】根據(jù)圖象可以看出分子力的大小變化，在橫軸下方的為引力，上方的為斥力，分子力做正功分子勢(shì)能減小，分子力做負(fù)功分子勢(shì)能增大。從a到b分子乙受到引力作用，從靜止開(kāi)始，故做加速運(yùn)動(dòng)；從b到c仍受引力，故繼續(xù)加速，所以A錯(cuò)誤；從a到c一直受引力，故一直加速，所以到c點(diǎn)時(shí)，速度最大，故B正確；從a到c的過(guò)程中，分子乙周到引力作用，力的方向與運(yùn)動(dòng)方向一致，故分子力做正功，所以分子勢(shì)能減小，故C正確；從a到c分子力作正功，分子勢(shì)能減小從c到d分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，故D錯(cuò)誤?！究偨Y(jié)升華】有關(guān)分子勢(shì)能及其改變的問(wèn)題比較復(fù)雜。但若把分子勢(shì)能的變化與分子力所做的功聯(lián)系起來(lái)考慮，就不難解決．必要時(shí)，還可以把分子力做功與分子勢(shì)能的變化關(guān)系。同重力做功與重力勢(shì)能的變化關(guān)系進(jìn)行類(lèi)比，來(lái)幫助分析和判斷．舉一反三:【高清課堂：分子動(dòng)理論例8】【變式1】?jī)蓚€(gè)分子相距較遠(yuǎn)時(shí)，可以忽略它們之間的分子力，若規(guī)定此時(shí)它們的分子勢(shì)能為零，當(dāng)分子間距離逐漸減小到不能再靠近的過(guò)程中A．分子勢(shì)能逐漸減小，其值總是負(fù)的B．分子勢(shì)能逐漸增大，其值總是正的C．分子勢(shì)能先減小后增大，其值先為負(fù)后為正D．分子勢(shì)能先增大后減小，其值先為正后為負(fù)【答案】C【變式2】甲、乙兩個(gè)分子相距較遠(yuǎn)（此時(shí)它們之間的分子力可以忽略），設(shè)甲固定不動(dòng)，在乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過(guò)程中，關(guān)于分子勢(shì)能變化情況的下列說(shuō)法正確的是（）．A．分子勢(shì)能不斷增大B．分子勢(shì)能不斷減小C．分子勢(shì)能先增大后減小D．分子勢(shì)能先減小后增大【答案】D【解析】從分子間的作用力與分子間的距離的關(guān)系知道，當(dāng)分子間距離大于時(shí)，分子間表現(xiàn)為引力；當(dāng)分子間距離小于時(shí)，分子間表現(xiàn)為斥力；當(dāng)分子間距離大于時(shí)，分子間的作用力十分小，可以忽略．所以當(dāng)乙從較遠(yuǎn)處向甲盡量靠近的過(guò)程中，分子力先是對(duì)乙做正功，后是分子力對(duì)乙做負(fù)功或者乙克服分子力做功．而由做功與分子勢(shì)能變化的關(guān)系知道，若分子力做正功，分子勢(shì)能減小，若分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加．因此當(dāng)乙盡量向甲靠近的過(guò)程中，分子勢(shì)能是先減小后增大．例6．一木塊靜止在光滑的水平面上，被水平方向飛來(lái)的子彈擊中，子彈進(jìn)入木塊的深度為，木塊相對(duì)于桌面移動(dòng)了，設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒定，則產(chǎn)生的熱能和子彈損失的動(dòng)能之比為（）．A．B．C．D．【答案】B【解析】子彈損失的動(dòng)能等于子彈克服阻力所做的功，子彈的位移為打入深度和木塊移動(dòng)的距離之和，有：，產(chǎn)生的熱能為：．故有：.例7．當(dāng)氫氣和氧氣的質(zhì)量和溫度都相同時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）．A．兩種氣體分子的平均動(dòng)能相等B．氫氣分子的平均速率大于氧氣分子的平均速率C．兩種氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能相等D．兩種氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率相等【思路點(diǎn)撥】深刻理解分子的平均動(dòng)能的概念及相關(guān)因素?！敬鸢浮緼、B【解析】因溫度是氣體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以選項(xiàng)A正確．因?yàn)闅錃夥肿雍脱鯕夥肿拥馁|(zhì)量不同，且，平均動(dòng)能又相等，所以分子質(zhì)量大的平均速率小，故選項(xiàng)D錯(cuò)而選項(xiàng)B正確．雖然氣體質(zhì)量和分子平均動(dòng)能都相等，但由于氣體摩爾質(zhì)量不同，分子數(shù)目就不等，因此選項(xiàng)C錯(cuò)．【總結(jié)升華】本題主要考查分子的平均動(dòng)能的概念，要求