第2章 第1节 温度和温标（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

第二章　气体、固体和液体 第1节　温度和温标 1.知道状态参量、平衡态、热平衡、温度、热力学温度的概念及热平衡定律. 物理观念 2.理解平衡态及热平衡定律，掌握摄氏温度与热力学温度的关系，并能用来分析、计算相关问题. 科学思维 知识点一　状态参量与平衡态 1．热力学系统和外界 (1)热力学系统：由__大量分子__组成的研究对象叫作热力学系统，简称系统． (2)外界：系统之外与系统发生__相互作用__的其他物体统称外界． 2．状态参量：用来描述系统__状态__的物理量．常用的状态参量有体积V、压强p、温度T等． 3．平衡态：在没有__外界__影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的__状态参量__达到的稳定状态． 4．平衡态与稳定状态的比较 (1)相同点：平衡态和稳定状态的状态参量都不随时间发生变化． (2)不同点：二者最主要的区别是受不受外界的影响，如不受外界影响的系统的状态参量不变为平衡态，反之为稳定状态． 知识点二　热平衡与温度 1．热平衡 (1)定义：两个相互接触的热力学系统，经过一段时间，各自的状态参量不再__变化__，说明两个系统达到了平衡，这种平衡叫作热平衡． (2)性质：达到热平衡的系统都具有相同的__温度__. 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：热平衡中，表征“共同的__热学__性质”的物理量． 提醒：“平衡态”指的是一个系统的状态．“热平衡”指的是两个系统之间的关系．分别处于平衡态的两个系统在相互接触时，它们的状态可能发生变化，直到温度相同时，两个系统便达到了热平衡，达到了热平衡的两个系统都处于平衡态． 知识点三　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 电阻温度计 根据金属的__电阻率__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__而产生电动势的大小不同来测量温度 2．温标 (1)定义：定量描述温度的__方法__. (2)种类 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__℃.据此把玻璃管上0 ℃刻度和100 ℃刻度之间均匀分成__100__等份，每份算作1 ℃. ②热力学温标 现代科学中常用的表示温度的方法，规定摄氏温度的__－273.15_℃__为零值，它的一度__等于__(选填“大于”“小于”或“等于”)摄氏温度的一度． 3．摄氏温度与热力学温度 (1)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__，符号表示为__℃__. (2)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__，符号表示为__K__. (3)换算关系：T＝__t＋273.15_K__. 提醒：(1)表示温度变化时ΔT＝Δt，如1 K与1 ℃相等；(2)表示温度时T≠t. 1．判断下列说法的正误． (1)平衡态是一种理想情况．(　　) (2)两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量．(　　) (3)温度计测温原理是热平衡定律．(　　) (4)物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关．(　　) (5)0 ℃的温度可以用热力学温度粗略表示为273 K．(　　) (6)温度升高了10 ℃也就是升高了10 K．(　　) 答案 (1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√ 2．某工人在拿铁棒和木头时，感觉到铁棒明显比木头凉，由于表示物体冷热程度的是温度，于是这位工人得出当时“铁棒比木头温度低”的结论，你认为他的结论对吗？请说明理由． 提示：不对．由于铁棒和木头都与周围的环境达到热平衡，故它们的温度是一样的．之所以感觉到铁棒明显比木头凉，是因为这位工人在单位时间内传递给铁棒的热量比较多． 考点一　状态参量与平衡态 【例题1】 (多选)下列物体中处于平衡态的是(　　) A．冰水混合物处在1 ℃的环境中 B．将一铝块放入沸水中加热较长的时间 C．冬天刚打开空调的教室内的气体 D．用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间 思维导引：如果系统不受外界的影响，且状态参量不发生变化，系统就处于平衡态，否则就是非平衡态． 答案　BD 解析　冰水混合物在1 ℃的环境中要吸收热量，温度升高，不是平衡态，选项A错误；当铝块放在沸水中足够长的时间，铝块各部分的温度与沸水的温度相同，达到平衡态，选项B正确；同理可知，选项D正确；冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不同，不是平衡态，选项C错误． 解决平衡态问题的三点提醒 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