2024-2025學(xué)年人教版高二物理選擇性必修三教學(xué)課件 第二章 1 溫度和溫標(biāo)

2理解溫度的概念，知道熱平衡定律及熱平衡與溫度的關(guān)系。1知道系統(tǒng)的狀態(tài)參量及平衡態(tài)。重點(diǎn)4知道熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系。重點(diǎn)3了解溫度計(jì)的原理。重點(diǎn)溫度是表示物體冷熱程度的物理量溫度是如何定義的？溫度的測量原理是什么？狀態(tài)參量與平衡態(tài)假如一個(gè)容器用擋板K隔開，容器中的氣體被分成A、B兩部分，它們的壓強(qiáng)分別為pA、pB，溫度分別為TA、TB。打開擋板K后，如果容器與外界沒有能量交換，經(jīng)過一段時(shí)間后，容器內(nèi)的氣體會是什么狀態(tài)？會變成壓強(qiáng)和溫度一樣的均勻的氣體。(1)熱力學(xué)系統(tǒng)：由________組成的研究對象叫作熱力學(xué)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。熱力學(xué)系統(tǒng)和外界氣體就是系統(tǒng)容器和酒精燈就是外界酒精燈加熱容器中的氣體大量分子相互作用狀態(tài)參量用來描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量。常用的狀態(tài)參量有_____、______、______等。體積V（幾何參量）壓強(qiáng)P（力學(xué)參量）溫度T（熱學(xué)參量）確定系統(tǒng)的空間范圍描述系統(tǒng)的力學(xué)性質(zhì)描述系統(tǒng)的熱學(xué)性質(zhì)例如：某鋼瓶容積為100L，其內(nèi)煤氣溫度為20oC時(shí)的氣壓為5atm體積V壓強(qiáng)p溫度T平衡態(tài)在沒有外界影響的情況下，經(jīng)過足夠長的時(shí)間，系統(tǒng)內(nèi)各部分的_________達(dá)到的穩(wěn)定狀態(tài)。5atm60oC0oC2atm平衡態(tài)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)參量1.將雞蛋放在沸水中加熱足夠長時(shí)間，雞蛋處于平衡態(tài)嗎？雞蛋放在沸水中加熱足夠長的時(shí)間，其溫度、壓強(qiáng)和體積都不再變化，是平衡態(tài)。100?C的沸水0?C的冰水一根長鐵絲2.一根長鐵絲，一端插入到100℃的沸水中，另一端放入到0℃恒溫源中，經(jīng)過足夠長的時(shí)間，溫度隨鐵絲有一定的分布，而且不再隨時(shí)間變化，這種狀態(tài)是否為平衡態(tài)？為什么？這種狀態(tài)不是平衡態(tài)，只是一種穩(wěn)定狀態(tài)，因?yàn)榇嬖谕饨绲挠绊憽?.(多選)(2022·安徽阜陽市高二期末)下列說法中正確的是A.狀態(tài)參量是描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量，故當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)變化時(shí)，其各個(gè)

狀態(tài)參量都會改變B.當(dāng)系統(tǒng)不受外界影響，且經(jīng)過足夠長的時(shí)間，其內(nèi)部各部分狀態(tài)參量

將會達(dá)到穩(wěn)定C.只有處于平衡態(tài)的系統(tǒng)才有狀態(tài)參量D.兩個(gè)物體間傳熱時(shí)，它們組成的系統(tǒng)處于非平衡態(tài)√√平衡態(tài)的理解(1)熱力學(xué)的平衡態(tài)與力學(xué)的平衡態(tài)的意義不同，熱力學(xué)的平衡態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡，組成系統(tǒng)的分子仍在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均效果不隨時(shí)間變化，表現(xiàn)為系統(tǒng)不受外界的影響，狀態(tài)參量(壓強(qiáng)、體積和溫度)不隨時(shí)間變化。(2)平衡態(tài)是一種理想情況，因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)完全不受外界影響是不可能的?？偨Y(jié)提升熱平衡與溫度某工人在拿鐵棒和木頭時(shí)感覺到鐵棒明顯比木頭涼，由于表示物體冷熱程度的是溫度，于是這位工人得出當(dāng)時(shí)“鐵棒比木頭溫度低”的結(jié)論，你認(rèn)為他的結(jié)論對嗎？說明理由？不對。由于鐵棒和木頭都與周圍環(huán)境達(dá)到熱平衡，故它們溫度相同，之所以感到鐵棒特別涼，是因?yàn)檫@位工人在單位時(shí)間內(nèi)傳遞給鐵棒的熱量比傳遞給木頭的熱量多。鐵棒木頭熱平衡與溫度1.熱平衡：兩個(gè)相互接觸的熱力學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)過一段時(shí)間，各自的狀態(tài)參量________，說明兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了平衡，這種平衡叫作熱平衡。相互接觸而傳熱乙系統(tǒng)熱冷甲系統(tǒng)溫甲系統(tǒng)乙系統(tǒng)不再變化2.熱平衡定律：如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到______，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡。熱平衡3.溫度：熱平衡中，表征“共同的_____性質(zhì)”的物理量。4.熱平衡的性質(zhì)：達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的_____。熱學(xué)溫度思考與討論1.用手心握住體溫計(jì)玻璃泡，觀察到體溫計(jì)的示數(shù)逐漸上升。當(dāng)上升到36℃左右時(shí)，為什么不再上升？因?yàn)轶w溫計(jì)與人體溫度相同，即達(dá)到了熱平衡。2.當(dāng)再把體溫計(jì)立即放入40℃的水中時(shí)，你又看到什么現(xiàn)象？為什么？體溫計(jì)的示數(shù)繼續(xù)上升，因?yàn)轶w溫計(jì)玻璃泡的溫度與水的溫度不相同，沒有達(dá)到熱平衡。2.(多選)關(guān)于熱平衡，下列說法正確的是A.系統(tǒng)甲與系統(tǒng)乙達(dá)到熱平衡就是它們的溫度達(dá)到相同的數(shù)值B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下冰水混合物與0℃的水未達(dá)到熱平衡C.量體溫時(shí)體溫計(jì)需要和身體接觸五分鐘左右是為了讓體溫計(jì)跟身體達(dá)

到熱平衡D.冷熱程度相同的兩系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)√√√3.(多選)有甲、乙、丙三個(gè)溫度不同的物體，將甲和乙接觸足夠長時(shí)間后分開，再將乙和丙接觸足夠長時(shí)間后分開(發(fā)生了熱交換)，假設(shè)只有在它們相互接觸時(shí)有傳熱，不接觸時(shí)與外界沒有傳熱，則A.甲、乙、丙三個(gè)物體都達(dá)到了平衡態(tài)B.只有乙、丙達(dá)到了平衡態(tài)，甲沒有達(dá)到平衡態(tài)C.乙、丙兩物體都和甲達(dá)到了熱平衡D.乙、丙兩物體達(dá)到了熱平衡√√平衡態(tài)與熱平衡的區(qū)別與聯(lián)系

平衡態(tài)熱平衡區(qū)別研究對象判斷依據(jù)聯(lián)系一個(gè)系統(tǒng)兩個(gè)接觸的系統(tǒng)系統(tǒng)不受外界影響，狀態(tài)參量不變兩個(gè)系統(tǒng)溫度相同處于熱平衡的兩個(gè)系統(tǒng)都處于平衡態(tài)溫度計(jì)與溫標(biāo)如圖所示，伽利略溫度計(jì)是利用玻璃管內(nèi)封閉的氣體作為測溫物質(zhì)制成的，試分析水柱的高度為什么可以表示氣體溫度的高低？由熱脹冷縮可知，當(dāng)外界溫度升高時(shí)，氣體膨脹，細(xì)管內(nèi)的水柱高度減小，即水柱不同的高度對應(yīng)氣體不同的溫度，所以水柱的高度可以表示氣體溫度的高低。溫度計(jì)與溫標(biāo)1.如果要_____地描述溫度，就必須有一套方法，這套方法就是____。2.確定一個(gè)溫標(biāo)的方法(1)選擇一種_____物質(zhì)。(2)確定測溫物質(zhì)用以測溫的某種_____。(3)確定溫度的_____和_____的方法。定量溫標(biāo)測溫性質(zhì)零點(diǎn)分度3.熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t(1)攝氏溫標(biāo)：一種常用的表示溫度的方法。規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下________為0℃，________為100℃，在0℃和100℃之間均勻分成_______，每份算作1℃。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物沸騰的水100℃0℃100等份冰的熔點(diǎn)水的沸點(diǎn)100等份(2)熱力學(xué)溫標(biāo)：現(xiàn)代科學(xué)中常用的表示溫度的方法。熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度叫___________。它是國際單位制中七個(gè)基本物理量之一，用符號T表示，單位是______，符號為___。(3)攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的關(guān)系為______________。熱力學(xué)溫度開爾文KT＝t＋273.15K(1)水銀溫度計(jì)：根據(jù)水銀熱脹冷縮的性質(zhì)來測量溫度(2)金屬電阻溫度計(jì)：根據(jù)金屬的電阻率隨溫度的變化來測量溫度4.常見溫度計(jì)及其原理(4)熱電偶溫度計(jì)：根據(jù)不同導(dǎo)體因溫差產(chǎn)生電動(dòng)勢的大小不同來測量溫度(3)壓力表式溫度計(jì)：根據(jù)氣體壓強(qiáng)隨溫度的變化來測量溫度(5)伽利略的溫度計(jì):體積與溫度成線性變化1.如果氣體的溫度是1℃，也可以說氣體的溫度是多少K？如果氣體的溫度升高了1℃，也可以說氣體的溫度升高了多少K?274.15K

1K2.絕對零度指的是0℃還是0K?0K4.(2023·山西晉城市第一中學(xué)高二月考)關(guān)于熱力學(xué)溫度，下列說法中正確的是A.33℃＝240KB.溫度變化了1℃，也就是溫度變化了1KC.攝氏溫度與熱力學(xué)溫度都可能取負(fù)值D.溫度由t℃升至2t℃，對應(yīng)的熱力學(xué)溫度升高了(273＋t)K√5.溫度計(jì)是生活、生產(chǎn)中常用的測溫裝置。如圖為一個(gè)簡易溫度計(jì)，一根裝有一小段有色水柱的細(xì)玻璃管穿過橡皮塞插入燒瓶內(nèi)，封閉一定質(zhì)量的氣體。當(dāng)外界溫度發(fā)生變化時(shí)，水柱位置將上下變化。已知A、D間的測量范圍為20～80℃，A、D間刻度均勻分布。由圖可知，A、D及有色水柱下端所示溫度分別為A.20℃、80℃、64℃ B.20℃、80℃、68℃C.80℃、20℃、32℃ D.80℃、20℃、34℃√6.圖甲表示某金屬絲的電阻R隨攝氏溫度t變化的情況。把這段金屬絲與電池、電流表串聯(lián)起來(圖乙)，用這段金屬絲做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡單的電阻溫度計(jì)。請判斷：如果電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻都是不變的，電流表上代表t1、t2的兩點(diǎn)，哪個(gè)應(yīng)該標(biāo)在電流比較大的刻度上？答案t1溫度和溫標(biāo)狀態(tài)參量與平衡態(tài)狀態(tài)參量：體積V、壓強(qiáng)P、溫度TT＝t＋273.15K溫度計(jì)與溫標(biāo)熱平衡與溫度熱平衡：狀態(tài)參量不再變化，兩個(gè)系統(tǒng)對于傳熱已經(jīng)達(dá)到平衡平衡態(tài)：在沒有外界影響的情況下，經(jīng)過足夠長的時(shí)間，系統(tǒng)內(nèi)各部分的狀態(tài)參量達(dá)到的穩(wěn)定狀態(tài)溫度：兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，具有的共同的熱學(xué)性質(zhì)由于描述系統(tǒng)的各種性質(zhì)需要不同的物理量，只要其中某個(gè)狀態(tài)參量發(fā)生變化，系統(tǒng)的狀態(tài)就會發(fā)生變化，不一定各個(gè)狀態(tài)參量都發(fā)生變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；系統(tǒng)處于平衡態(tài)或非平衡態(tài)都存在狀態(tài)參量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)系統(tǒng)不受外界影響時(shí)，系統(tǒng)總要趨于平衡，其內(nèi)部各部分狀態(tài)參量趨于穩(wěn)定，選項(xiàng)B正確；兩個(gè)物體間傳熱時(shí)，兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)內(nèi)部存在溫差，故系統(tǒng)處于非平衡態(tài)，選項(xiàng)D正確。兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的標(biāo)志是它們的溫度相同，或者說它們的冷熱程度相同，A、C、D正確，B錯(cuò)誤。乙和丙分開后，甲、乙、丙三個(gè)物體與外界都沒有傳熱，所以甲、乙、丙三個(gè)物體都達(dá)到了平衡態(tài)，A正確，B錯(cuò)誤；甲和乙接觸一段時(shí)間后分開，甲和乙達(dá)到了熱平衡，但乙和丙接觸一段時(shí)間后，乙的溫度又發(fā)生了變化，甲和乙的熱平衡被破壞，乙和丙兩物體達(dá)到了熱平衡，C錯(cuò)誤，D正確。由熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系可得33℃＝(273＋33)K＝306K，故A錯(cuò)誤；熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的關(guān)系是T＝t＋