新步步高2014-2015学年高二物理人教版选修3-3课件：7.4 温度和温标 课件

A．状态参量是描述系统状态的物理量，系统处于非平衡状态
时各部分的参量不发生变化
B．当系统不受外界影响，且经过足够长的时间，其内部各部
分状态参量将会相同
C．只有处于平衡状态的系统才有状态参量
D．两物体发生热传递时，它们组成的系统处于平衡状态
典例精析 一、状态参量与平衡态
解析 处于非平衡状态的系统也有状态参量，而且参量会发生
立即读出示数
1
解析
2
3
要测量冰下水的温度，必须使温度计与冰下的水达到热
平衡时，再读出温度计的示数，可隔着冰又没法直接读数，把 温度计取出来，显示的又不是原热平衡状态下的温度，所以选 项A、D的做法错误，选项C的做法正确．对于选项B的做法，饮 水瓶提出后，再用温度计测，这时，周围空气也参与了热交换， 不是原来的热平衡，测出的温度不再是冰下水的温度了．
一、状态参量与平衡态
延伸思考
处于平衡态的系统，其内部分子是否停止了运动？ 答案 不是．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，表现为系统的宏观性质不随时间变化．
二、热平衡与温度
问题设计
用手心握住体温计热敏部分，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？当把它立即放入 40 ℃的水中时，你又看到什么现象？ 答案 体温计与人体温度相同时，不再上升；又会上升．
的，故用热力学温标表示的温度和摄氏温标表示的温度，虽然起
点不同，但表示温度的温度差是相同的，即ΔT＝Δt.
三、温度计与温标
延伸思考
“1 K＝1 ℃”对吗？
答案
在表示温度差时“1 K＝1 ℃”是正确的，即ΔT＝Δt.但在表
示温度高低时却不正确．
典例精析 一、状态参量与平衡态
【例1】下列说法中正确的是( )
(1)水银温度计是根据水银 热胀冷缩 的性质来测量温度的．
(2)金属电阻温度计是根据金属的电阻随 温度 的变化来测量温
度的．
(3)气体温度计是根据气体压强与 温度 的关系来测量温度的．
(4)热电偶温度计是根据不同导体因温差产生的电动势大小来测
量温度的．
三、温度计与温标
2．温标要素 第一，选择某种具有测温属性的测温物质；第二，了解测温物质 随 温度 变化的函数关系；第三，确定温度零点和分度的方法． 3．热力学温度T与摄氏温度t的关系 (1)公式：T＝ t＋273.15 K . (2)注意：摄氏温标的1 ℃的分格与热力学温标1 K的分格是等价
答案 体积、压强和温度．
一、状态参量与平衡态
要点提炼
1．热力学系统的状态参量
(1)体积V：系统的几何参量，它可以确定系统的空间范围．
(2)压强p：系统的力学参量，它可以描述系统的 力学 性质． (3)温度T：系统的热学参量，它可以确定系统的 冷热 程度．
一、状态参量与平衡态
2．对平衡态的理解 (1)系统各部分的参量并不相同，而且可能正在变化，然而在没 有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内的各部 分的状态参量会达到 稳定 ，即达到平衡态． (2)把不同压强、不同温度的气体混合在同一个容器中，如果容 器与外界没有能量交换，经过一段时间后，容器内各点的压强、 温度就会变得 一样 ，即达到平衡态．
典例精析 三、分子力的宏观表现
解析 温标是温度数值的表示方法，所以温度与温标是不同的概 念，用热力学温标表示的温度称为热力学温度，选项A错．摄氏 温度可以取负值，但是热力学温度不能取负值，因为热力学温度 的零点是低温的极限，故选项B错．摄氏温度的每一度与热力学 温度的每一度的大小相等，选项D正确．摄氏温度升高3 ℃，也 就是热力学温度升高了3 K，故选项C错． 答案 D
解析 温标不同，测量同一系统的温度数值一般不同，A对，B
错．每一种温标的规定都有一定意义，如摄氏温标的0 ℃表示标 准大气压下冰的熔点，100 ℃为标准大气压下水的沸点，C 错．热力学温标和摄氏温标在数值上有T＝t＋273.15 K，D错. 答案 A
自我检测区
1 2 3
课堂要点小结
1
1．(状态参量与平衡态)下列状态中处于平衡态的是(
典例精析 二、热平衡与温度
解析 两系统达到热平衡时的标志是它们的温度相同，或者说它
们的冷热程度相同，所以A、C、D对，B错． 答案 ACD
典例精析 三、温度计与温标
【例3 】 关于温度与温标，下列说法正确的是( )
A．温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度 B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值 C．摄氏温度升高3 ℃，在热力学温标中温度升高276.15 K D．热力学温度每一度的大小与摄氏温度每一度的大小相等
1
解析
2
3
处于热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，故A
项错误，C项正确；由热平衡定律可知，若物体与A处于热平衡， 它同时也与B达到热平衡，则A的温度便等于B的温度，这也是温 度计用来测量温度的基本原理，故B、D两项也正确．故正确答 案为B、C、D. 答案 BCD
1
2
3
3．(温度计与温标)严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下鱼儿仍 在游动．为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞， 拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法 是( )
答案
C
课堂要点小结
状态参量 与平衡态 状态参量 平衡态：没有外界影响的情况下，系统所有性 质都不随时间变化的稳定的状态 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 热平衡定律：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 温度：两个系统处于热平衡时，具有的共同的 热学性质
二、热平衡与温度
要点提炼
1．理解热平衡的两个层面 (1)原来两个系统不是热平衡，接触后最终达到热平衡． (2)原来两个系统处于热平衡，再接触，两个系统它们的状态 不发生变化 ．
二、热平衡与温度
2．热平衡与温度
(1)一切达到热平衡的物体都具有相同的 温度 ．
(2)温度计的测温原理
若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度
空调2分钟内教室中的气体温度、体积均要变化，故其不是平
衡态，D错． 答案 AB
1
2．(热平衡与温度)下列说法正确的是( )
2
3
A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量 B．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个 系统也必定处于热平衡 C．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量 D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理
典例精析 三、分子力的宏观表现
针对训练 关于温标，下列说法正确的是( )
A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的 B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同 C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据 D．热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法，表示的 温度数值没有关系
典例精析 三、分子力的宏观表现
A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
2
)
3
B．冰水混合物处在0 ℃环境中
C．突然被压缩的气体
D．开空调2分钟内教室中的气体
1
解析
2
3
系统处于平衡态时，其状态参量稳定不变．金属块放
在沸水中加热足够长的时间，冰水混合物在0 ℃环境中，其温
度、压强、体积都不再变化，是平衡态，故A、B对；突然被
压缩的气体温度升高，压强变大，故其不是平衡态，C错；开
温 度 和 温 标
热平衡 与温度平衡态 温 度 和 温 标
热平衡 与温度 摄氏温标(t) 温标 热力学温标(T)
关系式：T＝t＋273.15 K
等于 B的温度，这就是温度计用来测量温度的基本原理．
三、温度计与温标
问题设计
如图1所示，伽利略温度计是利用玻璃管内封 闭的气体作为测量物质制成的，当外界温度越 高时，细管内的水柱越高吗？ 答案 图1
由热胀冷缩可知，当外界温度越高时，气体膨胀越厉害，
则细管内的水柱越低．
三、温度计与温标
要点提炼
1．几种温度计的测量原理
变化．经过足够长的时间，系统若不受外界影响就会达到平衡 状态，各部分状态参量将会相同，故B项正确，A、C项错误； 处于热传递过程中的两系统处于非平衡状态，故D项错误． 答案 B
典例精析 二、热平衡与温度
【例2 】 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状态 B．标准状况下，冰水混合物与0 °C的水未达到热平衡 C．量体温时温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身 体达到热平衡 D．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态
1
出，读出示数
2
3
A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提
B．取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后取 出，再用温度计测瓶中水的温度 C．取一塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中
放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即读
出温度计的示数
D．手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，待较长时间后取出
第七章
分子动理论
7.4 温度和温标
学习目标定位
1.知道平衡态及系统的状态参量.
2.明确温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的
关系.
3.了解温度计的原理，知道热力学温度与摄氏温度
的换算关系．
学习探究区
一、状态参量与平衡态
二、热平衡与温度
三、温度计与温标
一、状态参量与平衡态
问题设计
在力学中，为了确定物体的运动状态，我们使用了物体的坐标 和速度这两个物理量．如果我们要研究一箱气体的热学性质， 需要哪些物理量呢？