人教版高中物理選擇性必修第三冊第二章氣體、固體和液體第1節(jié)溫度和溫標課件

物理第二章氣體、固體和液體第1節(jié)溫度和溫標[學習目標]1．知道什么是狀態(tài)參量，知道熱平衡的概念。2．理解熱平衡定律及溫度的意義。3．知道溫度計的構造，會使用常見溫度計。4．理解溫標、熱力學溫度的意義，掌握攝氏溫度與熱力學溫度的區(qū)別與聯(lián)系。知識點1狀態(tài)參量與平衡態(tài)1．熱力學系統(tǒng)和外界(1)熱力學系統(tǒng)：在熱學中，把某個范圍內____________組成的研究對象叫作一個熱力學系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)。(2)外界：系統(tǒng)之外與系統(tǒng)發(fā)生____________的其他物體統(tǒng)稱外界。大量分子相互作用2．狀態(tài)參量在熱學中，為確定系統(tǒng)的狀態(tài)用到的物理量。常用的物理量有幾何參量_______、力學參量_______、熱學參量_______。3．平衡態(tài)沒有外界影響的情況下，系統(tǒng)內各部分的狀態(tài)參量都不隨時間變化的______狀態(tài)。體積V壓強p溫度T穩(wěn)定知識點2熱平衡與溫度1．熱平衡兩個相互接觸的熱力學系統(tǒng)的狀態(tài)參量____________。2．熱平衡定律如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到_________，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于_________。不再變化熱平衡熱平衡3．溫度表征熱平衡系統(tǒng)的“_____________________”的物理量。4．熱平衡的性質一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的______。共同的熱學性質溫度[判一判]1．(1)溫度可以從高溫物體傳遞到低溫物體。(

)(2)處于熱平衡的幾個系統(tǒng)的溫度一定相等。(

)×√知識點3溫度計與溫標1．溫度計名稱原理水銀溫度計根據(jù)水銀的_________的性質來測量溫度氣體溫度計根據(jù)氣體______隨溫度的變化來測量溫度熱膨脹壓強2.溫標溫度的數(shù)值表示法叫作溫標。(1)攝氏溫標：規(guī)定標準大氣壓下冰的熔點為0℃，水的沸點為100℃，把玻璃管上0℃刻度與100℃刻度之間均勻分成100等份，每份就是1℃,這種表示溫度的方法即為攝氏溫標，表示的溫度叫作____________。(2)熱力學溫標：規(guī)定攝氏溫標的___________℃為零值，這種表示溫度的方法即為熱力學溫標。熱力學溫標表示的溫度叫作熱力學溫度(T)，單位為開爾文(K)。攝氏溫度－273.15(3)攝氏溫度與熱力學溫度攝氏溫度攝氏溫標表示的溫度，用符號__表示，單位是_________，符號為

℃熱力學溫度熱力學溫標表示的溫度，用符號___表示，單位是_________，符號為K換算關系T＝_______________t攝氏度T開爾文t＋273.15K[判一判]2．(1)0℃的溫度可以用熱力學溫度粗略表示為273K。(

)(2)溫度升高了10℃也就是升高了10K。(

)(3)在絕對零度附近分子已停止熱運動。(

)√√×1．(狀態(tài)參量與平衡態(tài))如果一個系統(tǒng)達到了平衡態(tài)，那么這個系統(tǒng)各處的(

)A．溫度、壓強、體積都一定達到了穩(wěn)定的狀態(tài)不再變化B．溫度一定達到了某一穩(wěn)定值，但壓強和體積仍是可以變化的C．溫度一定達到了某一穩(wěn)定值，并且分子不再運動，達到了“凝固”狀態(tài)D．溫度、壓強變得一樣，但體積仍可變化√解析：如果一個系統(tǒng)達到了平衡態(tài)，系統(tǒng)內各部分的狀態(tài)參量如溫度、壓強和體積等不再隨時間發(fā)生變化。溫度達到穩(wěn)定值，分子仍然是運動的，不可能達到所謂的“凝固”狀態(tài)，故A正確。2．(熱平衡與溫度)(多選)下列說法正確的是(

)A．放在腋下足夠長時間的水銀體溫計中的水銀與人體達到熱平衡B．溫度相同的棉花和石頭相接觸，需要經過一段時間才能達到熱平衡C.若a與b、c分別達到熱平衡，則b、c之間也達到了熱平衡D．兩物體溫度相同，可以說兩物體達到了熱平衡√√√解析：當溫度計的液泡與被測物體緊密接觸時，如果兩者的溫度有差異,它們之間就會發(fā)生熱傳遞，高溫物體將向低溫物體傳熱，最終使兩者的溫度相等，即達到熱平衡，故A、D正確；兩個物體的溫度相同時，不會發(fā)生熱傳遞,已經達到熱平衡，故B錯誤；若a與b、c分別達到熱平衡，三者溫度一定相等，所以b、c之間也達到了熱平衡，故C正確。3．(溫度和溫標)(2024·山西朔州期末)關于熱力學溫度，下列說法正確的是(

)A．27℃相當于301.15KB．攝氏溫度與熱力學溫度都可能取負值C．溫度變化1℃，也就是溫度變化1KD．溫度由t升至2t，對應的熱力學溫度升高了273.15K＋t√探究一平衡態(tài)與熱平衡1．平衡態(tài)(1)熱力學的平衡態(tài)是一種動態(tài)平衡，組成系統(tǒng)的分子仍在不停地做無規(guī)則運動，只是分子運動的平均效果不隨時間變化，表現(xiàn)為系統(tǒng)的宏觀性質不隨時間變化，而力學中的平衡態(tài)是指物體的運動狀態(tài)處于靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。(2)平衡態(tài)的特點：系統(tǒng)溫度、壓強、體積不發(fā)生變化。由于系統(tǒng)處于平衡態(tài)時，所有的性質都不隨時間變化，就能比較容易地描述這些性質，所以中學階段只描述平衡態(tài)的問題。2．熱平衡相互接觸的兩個系統(tǒng)，各自的狀態(tài)參量將會相互影響而分別改變,最后，兩個系統(tǒng)的狀態(tài)參量將不再變化，我們就說兩個系統(tǒng)達到了熱平衡。3．熱平衡定律如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，這個結論稱為熱平衡定律。4．熱平衡的特征(1)熱平衡的特征方面：溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的物理量。(2)熱平衡的條件方面：達到熱平衡的兩個系統(tǒng)一定具有相同的溫度。(3)熱平衡是一種動態(tài)平衡?！纠?】(2024·云南昆明期中)下列說法正確的是(

)A．處于熱平衡的兩個物體內能一定相等B．處于熱平衡的兩個物體分子平均動能一定相等C.處于平衡態(tài)的系統(tǒng)所受外力的合力為零D．處于平衡態(tài)的系統(tǒng)內所有分子的動能相同√[解析]

處于熱平衡的兩個物體的溫度相等，因此分子平均動能相等，但內能不一定相同，故A錯誤，B正確；系統(tǒng)內各部分狀態(tài)參量，包括溫度、壓強、體積等，能夠達到穩(wěn)定的狀態(tài)叫作平衡態(tài)，是熱力學范疇，當系統(tǒng)所受合外力不為零時，只要系統(tǒng)內各部分狀態(tài)參量能夠達到穩(wěn)定的狀態(tài)，也能處于平衡態(tài)，故C錯誤；處于平衡態(tài)的系統(tǒng)內分子的平均動能相同，并不是所有的分子的動能都相同，故D錯誤?！纠?】(多選)下列說法正確的是(

)A．兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們一定具有相同的熱量B．如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)也必定處于熱平衡C．溫度是決定兩個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的唯一物理量D．熱平衡定律是溫度計能夠用來測量溫度的基本原理√√√[解析]

熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的狀態(tài)參量——溫度，故A錯誤，C正確；由熱平衡定律，若物體與系統(tǒng)A處于熱平衡，它同時也與系統(tǒng)B達到熱平衡，則系統(tǒng)A的溫度便等于系統(tǒng)B的溫度，這也是溫度計用來測量溫度的基本原理，故B、D正確。[針對訓練1]

(多選)下列各系統(tǒng)處于平衡態(tài)的是(

)A．冬天剛打開空調的教室內的氣體B．用玻璃杯盛著的開水放在室內足夠長時間C．剛剛放在教室中2min的一杯熱水和一杯加較多冰塊的可樂D．一瓶放在房間中很久的84消毒液√√[針對訓練2]

(多選)下列有關熱平衡的說法，不正確的是(

)A．如果兩個系統(tǒng)在某時刻處于熱平衡狀態(tài)，則這兩個系統(tǒng)永遠處于熱平衡狀態(tài)B．熱平衡定律只能研究三個系統(tǒng)的問題C．如果兩個系統(tǒng)彼此接觸而不發(fā)生狀態(tài)參量的變化，這兩個系統(tǒng)又不受外界影響，那么這兩個系統(tǒng)一定處于熱平衡狀態(tài)D．兩個處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，溫度可以有微小的差別√√√解析：本題考查的知識是熱平衡。處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，如果受到外界的影響，狀態(tài)參量會隨之變化，溫度也會變化，故A錯誤；熱平衡定律對多個系統(tǒng)也適用，故B錯誤；由熱平衡的意義可知，C正確；溫度相同是熱平衡的標志，故D錯誤。探究二溫度和溫標1．“溫度”含義的兩種說法(1)宏觀角度：表示物體的冷熱程度。(2)熱平衡角度：兩個處于熱平衡的系統(tǒng)存在一個數(shù)值相等的物理量，這個物理量就是溫度。2．常見溫度計及其原理名稱原理水銀溫度計根據(jù)水銀熱脹冷縮的性質來測量溫度金屬電阻溫度計根據(jù)金屬的電阻隨溫度的變化來測量溫度氣體溫度計根據(jù)氣體壓強隨溫度的變化來測量溫度熱電偶溫度計根據(jù)不同導體因溫差產生電動勢的大小來測量溫度3.溫度計測溫原理一切互為熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。溫度計與待測物體接觸，達到熱平衡，其溫度與待測物體相同。4．溫標(1)常見的溫標有攝氏溫標、華氏溫標、熱力學溫標。(2)溫標要素：第一，選擇某種具有測溫屬性的測溫物質；第二，了解測溫物質隨溫度變化的函數(shù)關系；第三，確定溫度零點和分度的方法。(3)溫度的兩種數(shù)值表示法：攝氏溫標和熱力學溫標。攝氏溫標熱力學溫標零度的規(guī)定一個標準大氣壓下冰的熔點－273.15℃溫度名稱攝氏溫度熱力學溫度溫度符號tT單位名稱攝氏度開爾文單位符號

℃K關系①T＝t＋273.15K，粗略表示：T＝t＋273K②每一開爾文的大小與每一攝氏度的大小相等【例3】

(多選)當氫氣和氧氣的質量和溫度都相同時，下列說法中正確的是(

)A．兩種氣體分子的平均動能相等B．氫氣分子的平均速率大于氧氣分子的平均速率C．氫氣分子的平均動能大于氧氣分子的平均動能D．兩種氣體分子熱運動的總動能不相等√√√[解析]

溫度相同，兩種氣體分子的平均動能相等，故A正確，C錯誤；因兩種氣體分子的質量不同，而分子的平均動能相等，所以分子質量大的(氧氣)分子平均速率小，故B正確；由于兩種氣體的摩爾質量不同，物質的量不同(質量相同)，分子數(shù)目就不等，故總動能不相等，故D正確?！纠?】(2024·海南?？谄谥?下列熱力學溫度，最接近于室溫的是(

)A．100K

B．300KC．500K D．700K[解析]

當室溫為20℃時，對應的熱力學溫度為T＝(20＋273)K＝293K，所以4個選項中最接近室溫的是300K?！蘙針對訓練3]

(2024·安徽安慶階段練)下面關于溫度的敘述不正確的是(

)A．溫度就是溫標B．兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們具有一個