第二章 第1节 温度和温标-【高考领航】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册同步核心辅导与测评教师用书（人教版）

第1节　温度和温标 核心素养要求 核心素养呈现 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. 　状态参量与平衡态 1．热力学系统：由大量分子组成的研究对象． 2．外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体． 3．状态参量：为确定系统的状态所需要的一些量，如：体积、压强、温度等． 4．平衡态：无外界影响、状态参量稳定的状态． 　热平衡与温度 1．热平衡：两个相互接触的系统，它们之间没有隔热材料，或通过导热性能好的材料接触，经过一段时间，这两个系统的状态参量不再发生变化，即这两个系统达到了热平衡状态． 2．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． 3．温度：处于热平衡的系统之间有一“共同热学性质”，即温度．这就是温度计能够用来测量温度的基本原理． 1．当系统处于平衡态时，系统的温度、压强、体积等都不随时间变化．(√) 2．平衡态是一种理想情况．(√) 3．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量．(√) 4．处于热平衡状态的系统内的分子仍在不停地做无规则运动，热平衡是一种动态平衡．(√) 　温度计与温标 1．温度计 名称 原　理 水银温度计 根据水银的热膨胀的性质来测量温度 金属电阻 温度计 根据金属铂的电阻随温度的变化来测量温度 气体温度计 根据气体压强随温度的变化来测量温度 热电偶温度计 根据不同导体因温差产生电动势的大小来测量温度 2.温标：定量描述温度的方法 (1)摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0_℃，水的沸点为100_℃.在0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成100等份，每份算做1 ℃. (2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，热力学温标也叫“绝对温标”． (3)摄氏温度与热力学温度： 摄氏温度 摄氏温标表示的温度，用符号t表示，单位是摄氏度，符号为 ℃ 热力学温度 热力学温标表示的温度，用符号T表示，单位是开尔文，符号为K 换算关系 T＝t＋273.15_K －10 ℃与10 K哪个温度高？是不是带负号的温度一定低于带正号的温度？ 提示：要比较－10 ℃与10 K温度的高低必须选统一单位，－10 ℃＝263.15 K＞10 K．如果单位不同，带负号的温度不一定低于带正号的温度． 授课提示　对应学生用书第18页 　 [思考探究] 1．对一个热力学系统，我们一般研究它的哪些性质？ 2．描述这些性质的状态参量一般有哪些？ 提示：1.几何性质、力学性质和热学性质． 2．对于一个热力学系统来说，温度、体积、压强是重要的状态参量． [思维深化] 1．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，而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动状态． 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．系统处于平衡态时，仍可能发生偏离平衡态的微小变化． 3．两个系统达到热平衡后再把它们分开，如果分开后它们都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新的变化．因此，热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统．因此可以说，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的． 　(多选)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．两个物体发生热传递时，它们组成的系统处于非平衡态 解析：BD　由于描述系统的各种性质需要不同的物理量，只要其中某个量变化，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，A错误；系统处于平衡态或非平衡态，只是状态参量有无变化，因而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，B正确；两个物体发生热传递时，两个物体组成的系统内部仍存在温差，故系统处于非平衡态，故D正确． 处理平衡态的问题要注意以下三点 (1)平衡态与热平衡不同，平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡． (2)必须要经过较长一段时间，直到系统内所有性质都不随时间变化为止． (3)系统与外界没有能量的交换． [针对训练] 1．(多选)下列关于系统是否处于平衡态的说法不正确的是(　　 ) A．开空调2分钟内教室内的气体处于平衡态 B．两个温度不同的物体相互接触，这两个物体组成的系统处于非平衡态 C．0 ℃的冰