第2章 1 温度和温标-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套word（人教版）

1　温度和温标 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江选考 知道温度、体积和压强是描述气体状态的参量 物理观念：增强运动和相互作用观、能量观。 科学思维：理解动态平衡 1．了解热平衡与温度的概念 2．知道摄氏温标和热力学温标 3．知道摄氏温度和热力学温度的关系 (见学生用书P13) 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，系统内各部分的状态参量达到的稳定状态。 4．对平衡态的理解 (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处于静止状态或匀速直线运动的状态。 (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。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)平衡态是一种理想情况。(　√　) (2)热力学的平衡态是一种动态平衡。(　√　) (3)当一个系统处于平衡态时，其温度、压强和体积等都不随时间变化。(　√　) 2．思考题：用来描述热力学系统的状态参量主要有哪些？ 【答案】 体积V、压强p、温度T等。 知识点二　热平衡与温度 1．热平衡：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．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。 4．热平衡定律的意义：热平衡定律为温度的测量提供了理论依据。因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各物体温度时，不需要将各个物体直接接触，只需将作为标准的物体——温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)宏观上，温度表示物体的冷热程度。(　√　) (2)微观上，温度反映分子热运动的激烈程度。(　√　) (3)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度。(　√　) (4)若某物体与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。(　√　) 2．思考题：温度计用来测量温度的原理是什么？ 【答案】 一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。温度计与待测物体接触，达到热平衡时，其温度与待测物体的温度相同。 知识点三　温度计与温标 1．确定一个温标的方法 (1)选择一种测温物质。 (2)了解测温物质用以测温的某种性质。 (3)确定温度的零点和分度的方法。 2．摄氏温标和热力学温标 项目 摄氏温标 热力学温标 提出者 摄尔修斯 威廉·汤姆孙 零度的规定 一个标准大气压下冰水混合物的温度 －273.15 ℃ 温度名称 摄氏温度 热力学温度 温度符号 t T 单位名称 摄氏度 开尔文 单位符号 ℃ K 3．摄氏温度和热力学温度的关系：T＝t＋273.15 K，粗略表示：T＝t＋273 K。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)常见的温标有摄氏温标和热力学温标。(　√　) (2)摄氏温度用t表示，规定标准大气压下冰的熔点为0 ℃，水的沸点为100 ℃，在0 ℃和100 ℃之间均匀分成100等份，每份算作1 ℃。(　√　) (3)热力学温度用符号T表示，－273.15 ℃为0 K。(　√　) 2．思考题：每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小是否相等？ 【答案】 相等。 (见学生用书P14) 类型一　对热平衡的理解 系统处于平衡态时各状态参量都保持稳定。热平衡指温度相同，两个系统处于热平衡时，不一定处于平衡态。 下列有关热平衡的说法正确的是(　C　) A．若两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态 B．热平衡定律只能用于研究三个系统之间的问题 C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，且这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态 D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小差别 【解析】 两个系统在某时刻处于热平衡状态，如果受外界影响，平衡状态可能被破坏，故A项错误。热平衡定律可以用于研究多个系统之间的问题，故B项错误。如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，且这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态，故C项正确。两个处于热平衡状态的系统，温度一定相同，故D项错误。 (多选)关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是(　BD　) A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态 B．两个系统在接触时它们的状态参量不发生变化，这两个系统原来的温度是相同的 C．热平衡就是平衡态 D．处于热平衡的几个系统的温度一定相等 【解析】 平衡态是对于某一系统而言的，描述系统状态的参量不只有温度，还有体积和压强，当温度不变且处处相等时，系统不一定处于平衡态，故A错误；热平衡是两个系统相互影响的最终结果，根据热平衡的定义可知，若两个系统在接触时它们的状态参量不发生变化，则这两个系统原来的温度是相等的，故B、D正确；根据以上分析可知，平衡态和热平衡是不同的，故C错误。 类型二　热力学温度与摄氏温度的关系 (多选)关于热力学温度，下列说法中正确的是(　AB　) A．t＝－33 ℃和T＝240 K表示的温度是相同的 B．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值 D．温度由t ℃升至2t ℃，对应的热力学温度升高了(273＋t)K 【解析】 热力学温标和摄氏温标是温度的两种不同的表示方法，对于同一温度来说，用不同的温标表示的数值不同，这是因为它们零值的选取不同，但两种温标表示的温差一定相同。由T＝t＋273 K可知，A项正确。由ΔT＝Δt可知，B项正确。摄氏温度可取负值，但热力学温度没有负值，C项错误。温度由t ℃升至2t ℃时，摄氏温度升高了t ℃，热力学温度也升高了t K，D项错误。 (多选)一个系统的温度由200 K升高到300 K，另一个系统的温度由200 ℃升高到300 ℃，则有关这两个系统的说法正确的是(　AD　) A．它们升高了相同的温度 B．它们升高的温度不同 C．它们后来的温度相同 D．它们后来的温度不同 【解析】 由T＝t＋273.15 K和两种温标下温度的变化特点Δt＝ΔT判断，可知A、D正确，B、C错误。 本课点睛(教师用书独有) 1．关系式T＝t＋273.15 K是解决有关摄氏温度与热力学温度问题的基础。 2．温度变化1 ℃与变化1 K是等效的，即ΔT＝Δt，但ΔT≠Δt＋273.15 K。 3．绝对零度是低温的极限，永远达不到，只能接近，故热力学温度不能出现负值。 学科网（北京）股份有限公司 $$