第2章 1.温度和温标(课件PPT)-【赢在微点·轻松课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

高中物理 选择性必修 第三册 赢在微点 轻松课堂 物理 第二章 气体、固体和液体 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.温度和温标 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 —— —— 稳健启程 新知初步构建 课前·新知初探 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 大量分子 相互作用 压强p 温度T 状态参量 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 变化 热平衡 热平衡 温度 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 热胀冷缩 电阻率 压强 温差 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 温度 0 ℃ 100 ℃ 100 t+273.15 K 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 × × × √ √ 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 —— —— 细研深究 萃取知识精华 课堂·合作探究 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 —— —— 即时训练 巩固当堂所学 随堂·达标自测 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 1.温度和温标 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 \　　导语：物质呈现不同的状态是因为物质的结构不同，也就是分子的聚集状态不同，而不同的聚集状态是由分子动理论中的三因素的主导作用不同产生的。分子动理论不仅能从微观角度研究气体，还能够研究固体和液体。学习温度和温标知识 ，可以从宏观角度研究热现象的相关概念，如系统的状态参量、平衡态、热平衡等，以及测量温度的方法和工具。气体的实验定律是本章中重点内容，会分析等温、等压、等容状态下的气体的状态变化规律，在此基础上理解理想气体的状态方程。涉及气体状态变化的试题关注两点：一是气体的压强如何求解；二是气体状态变化特点，弄清这两点对列方程求解问题很关键。对于固体和液体，教材要求较低，主要从微观角度了解固体和液体的性质，如晶体及其微观结构、液体的表面现象和液晶等。本章内容与现实生活联系较为紧密，养成用所学知识解释生活现象的习惯，提高知识的应用水平。 要点精准概括 17个概念：平衡态、热平衡、温标、温度、摄氏温度、热力学温度、晶体、单晶体、多晶体、非晶体、各向同性、各向异性、表面张力、浸润、不浸润、毛细现象、液晶 3个状态参量：压强、体积和温度 4个定律：热平衡定律、玻意耳定律、查理定律、盖-吕萨克定律 1个实验：探究气体等温变化的规律 1个模型：理想气体模型 1个方程：理想气体的状态方程 1种思想方法：理想模型法 3种解题方法：对液柱或活塞应用平衡条件分析封闭气体的压强、用三个实验定律或理想气体的状态方程求解气体状态变化问题、用分子动理论解释固体、液体的性质 3种关键能力：分析推理能力、建立物理模型的能力、应用知识解决实际问题的能力 学习目标 1.知道什么是状态参量,什么是平衡态。 2.了解热平衡的概念及热平衡定律。 3.知道温度与温标的定义,理解温度的意义以及热力学温度的表示,理解摄氏温度与热力学温度的关系。 情境导入 生活、生产中各种形式的温度计很多，制作原理不同，用途也不同。温度计是测温仪器的总称，可以准确地判断和测量温度。利用固体、液体、气体受温度影响而热胀冷缩的现象为设计依据制作的温度计有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计，还有电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等多种温度计供我们选择，了解温度计的特点，以便于更好的使用。 　　温度计的测温原理是什么?温度计的零度是怎样规定的呢? 知|识|梳|理 一、状态参量与平衡态 1.热力学系统和外界。 (1)热力学系统：在热学中，把某个范围内　　　　　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　　　　　的其他物体统称为外界。  2.状态参量：确定系统状态的物理量，在热学中常用的状态参量有体积V、　　　、　　　等。  3.平衡态：在没有外界影响的情况下，系统所有　　　　都不随时间变化的稳定状态。  二、热平衡与温度 1.热平衡：如果两个系统相互接触而传热，这两个系统的状态参量会相互影响而分别改变。经过一段时间，各自的状态参量就不再　　　　了，即这两个系统达到了热平衡。  2.热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到　　　　，那么这两个系统彼此之间也必定处于　　　　。  3.热平衡的性质：一切达到热平衡的系统都具有相同的　　　　，这就是温度计能够用来测量和比较温度高低的基本原理。  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　　　　　　的性质来测量温度  电阻温度计 根据金属的　　　　随温度的变化来测量温度  气体温度计 根据气体　　　　随温度的变化来测量温度  热电偶温度计 根据不同导体因　　　　产生电动势的大小不同来测量温度  2.温标：定量地描述　　　　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　　　　，水的沸点为　　　　。在0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成　　　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。 (3)摄氏温度与热力学温度的关系：T=　　　　　　。  预|习|自|检 1.判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)表示系统的状态参量，常用的有体积、压强、阿伏加德罗常数和温度。 ( ) (2)热平衡是指系统静止或做匀速直线运动且系统内部分子停止运动的状态。 ( ) (3)两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量。 ( ) (4)温度升高20 ℃也就是升高了20 K。 ( ) (5)热力学温度是国际单位制中基本物理量之一。 ( ) 2.(多选)下列系统处于平衡态的是 (　　) A.将一金属块放在沸水中加热足够长的时间 B.冰水混合物处在0 ℃环境中 C.突然被压缩的气体 D.刚开空调一会儿教室中的气体 解析　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两项正确；突然被压缩的气体体积变化，故其不是平衡态，C项错误；刚开空调一会儿教室中的气体温度、压强均要变化，故其不是平衡态，D项错误。 答案　AB 答案与解析 探究一 平衡态和热平衡的理解 1.平衡态的理解。 (1)热力学的平衡态与力学的平衡态的意义不同，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。 (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。 2.热平衡的理解。 (1)平衡态与热平衡的区别：平衡态是对某一系统而言的，是系统的状态，热平衡是对两个接触的系统之间的关系而言的。分别处于平衡态的两个系统在相互接触时，它们的状态可能会发生变化，直到温度相同时，两个系统便达到了热平衡。达到热平衡的两个系统都处于平衡态。 (2)热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，那么这两个系统原来是处于热平衡的。 3.热平衡定律的意义：决定两个系统是否达到了热平衡的最主要参量是温度。因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以在比较各物体的温度时，不需要将各物体直接接触，只需将温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低。 【例1】　关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是 (　　) 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不发生变化，说明这两个系统原来的温度是相等的 C.热平衡就是平衡态 D.处于热平衡的几个系统都处于平衡态 解析　一般来说，描述系统的状态参量不止一个，仅仅根据温度不变且处处相等不能得出系统一定处于平衡态的结论，A项错误；根据热平衡的定义可知B项正确；平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，可见C项错误；达到热平衡的几个系统，只是温度相同，其他状态参量不一定处于稳定状态，故不一定处于平衡态，D项错误。 答案　B 答案与解析 　　(1)判断一个系统是否处于平衡态的标准是系统的状态参量(压强、体积和温度)是否发生变化。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。 (2)判断两个系统是否达到热平衡的方法是比较两个系统的温度是否相等。如果相同，处于热平衡状态，不相同则不是热平衡状态。 【针对训练1】　(多选)有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触较长一段时间后分开。再将乙和丙接触较长一段时间后分开，假设只有在它们相互接触时有传热，不接触时与外界没有传热，则 (　　) A.甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态 B.只有乙、丙达到了平衡态，甲没达到平衡态 C.乙、丙两物体都和甲达到了热平衡 D.乙、丙两物体一定达到了热平衡 解析　乙和丙分开后，甲、乙、丙三个物体与外界没有传热，它们中各自的宏观性质将不随时间而变化且具有确定的状态，所以甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态，A项正确，B项错误；甲和乙接触一段时间分开后，甲和乙达到了热平衡，但乙和丙接触一段时间后，乙的温度又发生了变化，甲和乙的热平衡被破坏，乙、丙两物体达到了热平衡，故C项错误，D项正确。 答案　AD 答案与解析 探究二 温度计和温标 1.“温度”含义的两种说法。 宏观角度 温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人体的感觉器官比较得到的，往往是不准确的 热平衡角度 温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的。热平衡定律指出，两个系统相互处于热平衡时，存在一个数值相等的物理量，这个物理量就是温度，这样的定义更具有科学性 2.温度计测量原理：一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。使温度计与待测物体接触，达到热平衡，其温度与待测物体的温度相同。 3.温标。 (1)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标。 (2)比较摄氏温标和热力学温标。 摄氏温标 热力学温标 提出者 摄尔修斯和施勒默尔 英国物理学家开尔文 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 关系 ①T=t+273.15 K，粗略表示：T=t+273 K ②1 K的大小与1 ℃的大小相等 【例2】　(多选)下列有关温度的说法正确的是 (　　) A.用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法 B.用两种温标表示温度的变化时，两者的数值相等 C.1 K就是1 ℃ D.当温度变化1 ℃时，也可以说成温度变化274 K 解析　温标是用来定量描述温度的方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，A项正确；两种温标表示同一温度时，数值不同，但在表示同一温度变化时，数值是相同的，B项正确；摄氏温度变化1 ℃与热力学温度变化1 K是等效的，D项错误；在数值上T=t+273 K，1 K对应-272 ℃，C项错误。 答案　AB 答案与解析 【针对训练2】　(多选)关于热力学温度，下列说法中正确的是 (　　) A.-33 ℃=240 K 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 K+t 解析　由T=273 K+t可知：-33 ℃=240 K，A项正确；热力学温标和摄氏温标，表示同一温度变化时，数值是相同的，即温度变化1 ℃，也就是变化1 K，温度升高t ℃，对应的热力学温度升高了t K，B项正确，D项错误；对于摄氏温度可取负值的范围为0~-273 ℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C项错误。 答案　AB 答案与解析 1.(多选)关于状态参量说法正确的是 (　　) A.体积是几何参量 B.压强是力学参量 C.温度是热学参量 D.压强是热学参量 解析　热学中，为了描述系统所处的状态，所用到的物理量称为状态参量。确定系统空间范围用到的体积，是一个几何参量；确定系统之间的力的作用，用到的压强，是一个力学参量；确定系统的冷热程度的温度，是一个热学参量，A、B、C三项正确。 答案　ABC 答案与解析 2.(多选)下列关于热力学温度的说法中正确的是 (　　) A.热力学温度的零点是-273.15 ℃ B.-136 ℃比136 K温度高 C.0 ℃等于273.15 K D.1 ℃就是1 K 解析　热力学温度的零点是-273.15 ℃，A项正确；由热力学温度与摄氏温度的关系T=273.15 K+t可知，-136 ℃等于137.15 K，0 ℃等于273.15 K，1 ℃就是274.15 K，故B、C两项正确，D项错误。 答案　ABC 答案与解析 3.(多选)下列说法正确的是 (　　) A.用温度计测量温度是根据热平衡的原理 B.温度相同的棉花和石头相接触，需要经过一段时间才能达到热平衡 C.若a与b、c分别达到热平衡，则b、c之间也达到了热平衡 D.两物体温度相同，可以说两物体达到热平衡 解析　当温度计的液泡与被测物体紧密接触时，如果两者的温度有差异，它们之间就会发生传热，高温物体将向低温物体传热，最终使二者的温度达到相等，即达到热平衡，故A、D两项正确；两个物体的温度相同时，不会发生传热，故B项错误；若a与b、c分别达到热平衡，三者温度一定相等，所以b、c之间也达到了热平衡，故C项正确。 答案　ACD 答案与解析 4.(多选)伽利略在1593年，制造了世界上第一支温度计——空气温度计。如图所示，一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，线管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，就能根据液面的变化测出温度的变化，则 (　　) A.该温度计的测温物质是槽中的液体 B.该温度计的测温物质是细管中的红色液体 C.该温度计的测温物质是球形瓶中的空气 D.该温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质制造的 解析　细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的，测温物质是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用它热胀冷缩的性质制成的，故A、B两项错误，C、D两项正确。 答案　CD 答案与解析 　　热力学温标是由威廉·汤姆森(生于1824年6月26日)，第一代开尔文男爵于1848年利用热力学第二定律(第三章第4节将学习)的推论卡诺定理引入的。它是一个纯理论上的温标，因为它与测温物质的属性无关。热力学温度的符号是“T”，其单位是“K”(开尔文，简称开)，国际单位制(SI)的7个基本量之一。开尔文是为了纪念英国物理学家Lord Kelvin而命名的。其描述的是客观世界真实的温度，同时也是制定国际协议温标的基础，是一种标定、量化温度的方法。经典热力学中的温度没有最高温度的概念，只有理论最低温度“绝对零度”，“绝对零度”是只能无限接近，永远无法达到。 【快乐体验】　下列叙述正确的是 (　　) A.若不断冷冻，物体的温度就不断地下降，没有止境 B.目前尚不知最低温是多少，最高温是多少 C.摄氏零下的373度是低温的下限 D.现代技术绝对零度达不到 解析　根据绝对零度无法达到可知，温度不会不断下降，故A项错误；目前已知最低温度为-273.15 ℃，故B、C两项错误；现代技术下，绝对零度无法达到，故D项正确。 答案　D 答案与解析 $$