2.1 温度和温标(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程物理选择性必修第三册同步学习指导(人教版2019)

! " # $ % & ' ( ) * + , - ! " . # # # # # # # 第二章 　 气体、固体和液体 １．温度和温标 ! " # $ % & 明确目标·梳理脉络 课程标准 １．知道什么是状态参量，什么是平衡态。 ２．理解热平衡的概念及热平衡定律。了解热力学温度的应用。 ３．理解温度的意义，知道常见温度计的构造，会使用常见温度计。 ４．知道什么是热力学温标，理解摄氏温度与热力学温度的转换关系。 素养目标 １．通过力学中描述质点的状态参量，理解热学中的状态参量，知道平衡态、热平衡。 ２．知道温度的表示方法，通过对比理解热力学温标和摄氏温标，能够将摄氏温标转换为热力学温标。 ３．观察实验室中的常用温度计，知道它们的构造并会使用。 ' ( ) * + , 教材梳理·落实新知 状态参量与平衡态 　 　 １．热力学系统：由大量分子组成的系统　 。 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。 说明：平衡态是状态量，不是过程量，处于平衡态 的系统，状态参量在较长时间内不发生变化。 『判一判』 （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）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。 （√ ） （３）平衡态是一种理想情况。 （√ ） 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 系统的状态参量将会互相影响而分别改变　 。经过一 段时间，各自的状态参量不再变化了，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 热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡　 。 ３．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 一份算作１ ℃。 （２）热力学温标：现代科学中常用的表示温度的 方法，　 热力学　 温度。 （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　 　 　 注意：变化１ ℃与变化１ Ｋ是相等的。 　 　 ４．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                                 。 !#& # # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 8 9 : ; 『判一判』 （４）温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一 物理量。 （√ ） （５）两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的 热量。 （ × ） （６）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。 （√ ） 『选一选』 　 　 （２０２４·山西大同高二阶段练习）下列关于系统是 否处于平衡态的说法正确的是 （Ｂ ） Ａ．开空调１ ｍｉｎ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时，这两个物体 组成的系统处于非平衡态 Ｃ． ０ ℃的冰水混合物放入１ ℃的环境中，冰水混 合物处于平衡态 Ｄ．压缩密闭容器中的空气，空气处于平衡态 『想一想』 　 　 （１）“平衡态”就是“热平衡”吗？ （２）在寒冷的冬天，用手触摸放在室外的铁块和 木块时，明显感觉到铁块较凉，所以铁块比木块温度 低。你认为这种说法对吗？ 温度计 名称 原理 水银温度计 根据水银的热胀冷缩　 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 『选一选』 　 　 下列关于温标、温度的说法正确的是 （Ｃ ） Ａ．今天最高气温是２５ ℃，用热力学温度来表示即 为２５ Ｋ Ｂ．今天最低气温是２８３ Ｋ，用摄氏温标来表示即 为１３ ℃ Ｃ．今天从早晨到中午，气温上升了１０ ℃，用热力 学温度来表示即上升１０ Ｋ Ｄ．今天从早晨到中午，气温上升了１０ ℃，用热力 学温度来表示即上升２８３ Ｋ 『想一想』 　 　 体温计的测温原理是什么？量完体温后为什么必 须甩一下？                                                     ' - . / 0 1 细研深究·破疑解难 平衡态与热平衡的比较 探究 要点提炼 　 　 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。 （３）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。 （４）平衡态不是热平衡：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               。 ! ' ! " # $ % & ' ( ) * + , - ! " . # # # # # # # ２．热平衡定律的意义 决定两个系统是否达到了热平衡的参量是温度。 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。 　 　 （１）热平衡的特征方面：温度是决定一个系统与 另一个系统是否达到热平衡的物理量。 （２）热平衡的条件方面：达到热平衡的两个系统 一定具有相同的温度。 典例剖析 １．如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各 处的 （Ａ ） Ａ．温度、压强、体积都一定达到了稳定的状态不 再变化 Ｂ．温度一定达到了某一稳定值，但压强和体积仍 是可以变化的 Ｃ．温度一定达到了某一稳定值，并且分子不再运 动，达到了“凝固”状态 Ｄ．温度、压强不再变化，但体积仍可变化 　 　 对点训练? （多选）下列关于平衡态与热平 衡的说法正确的是 （Ａ ） Ａ．两个系统在接触传热时它们的状态不发生变 化，这两个系统原来的温度是相等的 Ｂ．处于热平衡的几个系统的温度可以不相等 Ｃ．处于热平衡的几个系统的温度一定相等 Ｄ．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平 衡态 温度计与温标 探究 要点提炼 　 　 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．温标 （１）常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学 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）温度的两种数值表示法：摄氏温标和热力学 温标 摄氏温标 热力学温标 提出者摄氏萨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 （１）Ｔ ＝ ｔ ＋ ２７３． １５ Ｋ，粗略表示：Ｔ ＝ ｔ ＋ ２７３ Ｋ （２）每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小 相等 　 　 （１）摄氏温标：在标准大气压下，把冰的熔点定为 ０ ℃，水的沸点定为１００ ℃，在这两个固定点之间共 １００ ℃，均匀分成１００等份，每等份代表１摄氏度，用 １ ℃表示，用℃表示的温度叫作摄氏温度，常用ｔ表示。 （２）热力学温度是国际单位制中七个基本物理量 之一。由Ｔ ＝ ｔ ＋ ２７３． １５ Ｋ可知，物体温度变化１ ℃与 变化１ Ｋ的变化量是等同的，但物体所处状态为１ ℃ 与１ Ｋ是相差很大的。 （３）绝对零度是低温的极限，只能接近，永远达不到， 故热力学温度不能出现负值，但摄氏温度可以有负值。 典例剖析 ２．（多选）关于热力学温标和摄氏温标，下列说法 正确的是 （Ｃ ） Ａ．热力学温度与摄氏温度的关系是Ｔ ＝ ｔ － ２７３． １５ Ｋ Ｂ．热力学温度升高１ Ｋ大于摄氏温度升高１ ℃ Ｃ．热力学温度升高１ Ｋ对应摄氏温度升高１ ℃ Ｄ．某物体摄氏温度为２０ ℃，即热力学温度为 ２９３． １５ Ｋ 　 　 对点训练? 关于热力学温度，下列说法正确 的是 （Ｄ ） Ａ．温度ｔ升高了１ ℃，对应Ｔ升高了２７４ Ｋ Ｂ．摄氏温度与热力学温度都可能取负值 Ｃ．温度由ｔ升至２ｔ，对应的热力学温度升高了ｔ ＋ ２７３ Ｋ Ｄ． － １３６ ℃比１３６ Ｋ                                                                        温度高 !#( # # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 8 9 : ; 2 3 4 5 6 7 以题说法·启智培优 不能正确区分平衡态与热平衡而致错 　 　 案例　 （多选）有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触一段时间后分开，再将乙和丙接触一段 时间后分开，假设只有在它们相互接触时才有热传递，不接触时与外界没有热传递，则 （Ａ ） 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．甲、乙、丙三物体一定达到了热平衡 Ｄ．乙、丙两物体一定达到了热平衡 答案：ＡＤ 解析：一个系统，只要它的状态参量不随时间变化，或者和外界没有能量交换，系统体积不变，系统内各点 温度、压强一样，我们就说这个系统达到了平衡态。两个系统接触一段时间后，两个系统的状态参量不再变化， 我们就说这两个系统达到了热平衡。乙和丙分开后，甲、乙、丙三个物体与外界没有热传递，它们中各处的宏观 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，选项Ａ正确，Ｂ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，乙的温度可能又发生了变化，甲和乙 的热平衡被破坏，乙、丙两物体达到了热平衡，选项Ｃ错误，Ｄ正确。 误区警示：１．平衡态不是热平衡，平衡态是对某一系统而言的，热平衡是对两个接触的系统而言的。 ２．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，直到二者温度相同时，两系统 便达到了热平衡。 ' 8 9 " : ; 沙场点兵·名校真题 一、状态参量与平衡态 １．（多选）下列说法正确的有 （Ｂ ） 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．两个物体间发生热传递时，它们组成的系统处于 非平衡态 二、热平衡与温度 ２．（多选）关于热平衡，下列说法正确的是 （Ａ ） Ａ．系统甲与系统乙达到热平衡，则它们的温度相同 Ｂ．标准状况下冰水混合物与０ ℃的水未达到热平衡 Ｃ．量体温时水银体温计需要和身体接触５ ｍｉｎ左右 是为了让体温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 ３．（多选）达到热平衡的两个物体，其 （Ａ ） Ａ．冷热程度相同 Ｂ．体积相同 Ｃ．温度相同 Ｄ．热量相同 三、温度计和温标 ４．（多选）下列关于热力学温度的说法中，正确的是 （Ａ ） Ａ． － １３６ ℃比１３６ Ｋ温度高 Ｂ． ０ ℃等于２７３． １５ Ｋ Ｃ． １ ℃就是１ Ｋ Ｄ．升高１ ℃就是升高２７３． １５ Ｋ ５．（多选）下列关于热力学温度的说法中，正确的是 （Ａ ） Ａ．热力学温度的零点是－ ２７３． １５ ℃，叫绝对零度 Ｂ．热力学温度的每一开的大小和摄氏温度的每一摄 氏度的大小是相等的 Ｃ．绝对零度是低温的极限，永远达不到 Ｄ． １ ℃就是１ Ｋ 请同学们认真完成练案［６                               ］ ! ) 则Ｖ０ ＝ １６ πｄ ３，即１６ πｄ ３ ＝ Ｍ ρＮＡ ，解得 ｄ ＝ ３ ６Ｍ πρＮ槡Ａ ＝ ３ ６ × １． ８ × １０ －２ ３． １４ × １． ０ × １０３ × ６． ０２ × １０槡 ２３ ｍ≈３． ９ × １０ －１０ ｍ。 　 　 例４：Ａ　 地球大气对地球表面的压力是由重力引起的，即 ｍｇ ＝ ｐ０Ｓ，其中地球表面积Ｓ ＝ ４πＲ２，解得空气质量ｍ ＝ ４πｐ０Ｒ ２ ｇ ， 空气分子总数Ｎ ＝ ｎＮＡ ＝ ｍＭ ＮＡ ＝ ４πｐ０ＮＡＲ ２ Ｍｇ 。由于ｈＲ，则大气 层的总体积约为Ｖ ＝ ４πＲ２ｈ，设空气分子所占空间为棱长为ａ的 正方体，则Ｖ ＝ Ｎａ３，解得ａ ＝ ３ Ｍｇｈ ｐ０Ｎ槡Ａ，故Ａ正确。 　 　 例５：Ｂ　 气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞 次数，是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同决定 的。选项Ａ和Ｄ都是单位体积内的分子数增大，但分子的平 均速率如何变化却不知道；对选项Ｃ，由温度升高可知分子 的平均速率增大，但单位体积内的分子数如何变化未知，所 以选项Ａ、Ｃ、Ｄ都不正确；当温度一定时，气体分子的平均速 率一定，此时气体压强由气体分子在单位时间内对单位面积 器壁的碰撞次数决定，所以选项Ｂ是正确的。 　 　 例６：Ｄ　 各速率区间的分子数占总分子数的百分比不能为 负值，Ａ、Ｂ错误；气体分子速率的分布规律呈现“中间多，两头 少”的趋势，速率为０的分子不存在，故Ｃ错误，Ｄ正确。 　 　 例７：ＢＤ　 引力与斥力的方向相反，ｘ ＝ ｘ０ 时分子力大小为 ０，故Ａ错误；ｘ ＜ ｘ０时表现为斥力，ｘ越小，分子力越大，故Ｂ正 确；ｘ ＞ ｘ０ 时表现为引力，ｘ越大，分子力先变大后变小，故Ｃ错 误；ｘ ＞ ｘ０时，ｘ变大，分子力做负功，分子势能变大，故Ｄ正确。 　 　 例８：见解析 解析：（１）封闭气体分子数与体积不变，所以分子间平均距 离不变，所以分子间斥力与引力都不变，分子势能也不变。（２） 不是。封闭气体温度升高，分子热运动平均动能增大，分子热运 动平均速率增大，并不是所有分子速率都增大。（３）气体的分 子势能没有变，平均动能增大，所以气体的内能增大。 　 　 例９：（１）ＡＢ　 （２）①１． ２ × １０ －５ 　 ②５ × １０ －１０ 解析：（１）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，将油 酸分子简化为球形，并认为它们紧密排布，在水面上形成单分子 油膜，这样测出油膜的厚度，就相当于油酸分子的直径，Ａ、Ｂ正 确；要测出１滴油酸酒精溶液的体积，可在量筒中滴入Ｎ滴溶液 测出其体积为Ｖ，则１滴该溶液的体积Ｖ１ ＝ ＶＮ，Ｃ错误；油酸不 能完全散开会导致Ｓ偏小，根据ｄ ＝ ＶＳ可知，测出的分子直径会 偏大，Ｄ错误。 （２）①油膜的面积可从方格纸上得到，所围成的方格中，面 积超过一半按一格算，小于一半的舍去，图中共有５７个方格，故 油膜面积为Ｓ ＝ ５７ × ２０ × ２０ ｍｍ２ ＝ ２２ ８００ ｍｍ２，每一滴油酸酒精 溶液中含有纯油酸体积是Ｖ ＝ １５０ × ６ １０４ ｍＬ ＝ １． ２ × １０ －５ ｍＬ。 ②油酸分子的直径ｄ ＝ ＶＳ ＝ １．２ ×１０ －５ ×１０ －６ ２２ ８００ ×１０ －６ ｍ≈５ ×１０ －１０ ｍ。 进考场练真题 一、高考真题探析 　 　 典题：Ｃ　 分子间距离大于ｒ０，分子间表现为引力，分子从无 限远靠近到距离ｒ０处过程中，分子力做正功，分子势能减小，则 在ｒ０处分子势能最小；继续减小距离，分子间表现为斥力，分子 力做负功，分子势能增大。 二、临场真题练兵 １． ＣＤ　 “观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐 减小，放电时电流逐渐增大，故Ａ错误；“用油膜法估测油酸 分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全 部散开，形状稳定后，用一玻璃板轻轻盖在浅盘上，然后用水 笔把油膜的轮廓画在玻璃板上，测出油膜面积，故Ｂ错误；“观 察光敏电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小； “观察金属热电阻特性”实验中，温度升高，金属热电阻阻值 增大，故Ｃ正确；“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系” 实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入 １０ Ｖ的交流电时，变压器的效果减弱，副线圈磁通量还是会发 生变化，副线圈输出电压不为零，故Ｄ正确。 ２． Ｂ　 温度是分子平均动能的标志，热水分子的平均动能比水蒸 气的小，Ａ错误；内能与物体的质量、温度、体积有关，一定质 量的热水变成水蒸气，温度升高，体积增大，吸收热量，故热水 的内能比相同质量的水蒸气的小，Ｂ正确；温度升高，分子热 运动的平均速率增大，并不是每个分子的速率都增大，Ｃ错 误；温度越高，分子热运动越剧烈，Ｄ错误。 ３． Ｄ　 根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为ｒ０）时分子势 能最小可知，曲线Ⅰ为分子势能随分子之间距离ｒ变化的图 像；根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为ｒ０）时分子力 为零，可知曲线Ⅱ为分子力随分子之间距离ｒ变化的图像；根 据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小，可知曲线Ⅲ 为分子斥力随分子之间距离ｒ变化的图像，Ｄ正确。 ４．减小　 减小　 小于 解析：（１）从距Ｏ点很远处向Ｏ点运动，两分子间距减小到ｒ２ 的过程中，分子力体现为引力，引力做正功，分子势能减小。 （２）在ｒ２→ｒ１的过程中，分子力仍然体现为引力，引力做正功， 分子势能减小。 （３）在间距等于ｒ１ 之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子 间势能为零，则在ｒ１处分子势能小于零。 第二章　 气体、固体和液体 １．温度和温标 课前预习反馈 　 　 知识点１：１．系统　 ３．体积　 压强　 ４．状态参量稳定 判一判 （１）× 　 （２）√　 （３）√ 知识点２：１．改变　 热平衡　 ２．热平衡　 ３．温度　 （１）０ ℃ 　 １００ ℃ 　 １００　 （２）热力学　 （３）ｔ　 摄氏度　 Ｔ　 开尔文　 ｔ ＋ ２７３． １５ Ｋ　 ４．温度　 判一判 （４）√　 （５）× 　 （６）√ 选一选 　 　 Ｂ　 开空调１ ｍｉｎ内教室内的气体温度要变化，故不是平衡 态，故Ａ错误；两物体温度不同，接触后高温物体会向低温物体 传热，物体的温度会发生变化是非平衡态，故Ｂ正确；０ ℃的冰 水混合物放入１ ℃的环境中，周围环境会向冰水混合物传热，冰 水混合物的状态参量会发生变化，故不是平衡态，故Ｃ错误；压 缩密闭容器中的空气，要对空气做功，机械能转化为内能，气体 的温度、压强、体积变化，故不是平衡态，故Ｄ错误。 想一想 　 　 （１）“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，二者的本质不同。 （２）不对。由于铁块和木块与周围环境达到热平衡，所以 它们的温度是一样的。之所以感觉铁块更凉，是因为在触摸铁 块和木块时，在相同时间内，人体传给铁块的热量更多。 知识点３：热胀冷缩　 电阻　 压强　 温差 选一选 　 　 Ｃ　 根据热力学温度与摄氏温度的关系Ｔ ＝（２７３ ＋ ｔ）Ｋ，可 得，今天最高气温是２５ ℃，用热力学温度来表示即为２９８ Ｋ，故Ａ 错误；今天最低气温是２８３ Ｋ，用摄氏温标来表示即为ｔ ＝（２８３ － ２７３）℃ ＝１０ ℃，故Ｂ错误；今天从早晨到中午，气温上升了Δｔ ＝ １０ ℃，由于数值上ΔＴ ＝ Δｔ，所以用热力学温度来表示即上升 １０ Ｋ，故Ｃ正确，Ｄ错误。 想一想 　 　 体温计利用了热平衡和热胀冷缩原理；量完体温后，水银不 能自动回到液泡，必须用力甩回去                                                                      。 —１９３— 课内互动探究 　 　 例１：Ａ　 如果一个系统达到了平衡态，系统内各部分的状 态参量如温度、压强和体积等都不再随时间发生变化。温度达 到稳定值，分子仍然是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态， 故Ａ正确。 　 　 对点训练１：ＡＣ　 只要两个系统在接触传热时它们的状态 不发生变化，这两个系统原来就处于热平衡，而温度是反映两个 系统是否达到热平衡的唯一物理量，故Ａ、Ｃ正确，Ｂ错误；描述 系统的状态参量不止一个，根据平衡态的定义可知Ｄ错误。 　 　 例２：ＣＤ　 摄氏温度与热力学温度的关系为Ｔ ＝ ｔ ＋ ２７３． １５ Ｋ，故Ａ错误；由Ｔ ＝ ｔ ＋ ２７３． １５ Ｋ得，ΔＴ ＝ Δｔ，可知，热力学温度 升高１ Ｋ等于摄氏温度升高１ ℃，故Ｂ错误，Ｃ正确；某物体摄 氏温度为２０ ℃，则热力学温度为Ｔ ＝（２０ ＋ ２７３． １５）Ｋ ＝ ２９３． １５ Ｋ，故Ｄ正确。 　 　 对点训练２：Ｄ　 因Ｔ ＝ ｔ ＋ ２７３ Ｋ，可知Δｔ ＝ １ ℃，则ΔＴ ＝ １ Ｋ，故Ａ错误；热力学温度不可能取负值，故Ｂ错误；因Ｔ１ ＝ ｔ ＋ ２７３ Ｋ，Ｔ２ ＝ ２ｔ ＋ ２７３ Ｋ，则ΔＴ ＝ ｔ，故Ｃ错误；据Ｔ ＝ ｔ ＋ ２７３ Ｋ知， － １３６ ℃ ＝１３７ Ｋ，故Ｄ正确。 课堂达标检测 １． 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；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；处于非平衡 态的系统也有状态参量，只是状态参量随时间变化，Ｃ错误； 两个物体间发生热传递时，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，Ｄ正确。 ２． ＡＣＤ　 两个系统达到热平衡的标志是它们的温度相同，或者 说它们的冷热程度相同。故Ａ、Ｃ、Ｄ正确，Ｂ错误。 ３． ＡＣ　 达到热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，宏 观上的温度可以表述为物体的冷热程度，故Ａ、Ｃ正确；达到 热平衡的两个系统，温度相同，其他状态参量不一定相同，故 Ｂ错误；热量是用来表示系统之间发生热传递的能量，不能说 物体具有热量，故Ｄ错误。 ４． ＡＢ　 热力学温度和摄氏温度是表示温度的不同方法，它们最 大的区别就是规定的零点不同，但每一分度的大小是一样的。根 据Ｔ ＝ ｔ ＋２７３．１５ Ｋ可知－１３６ ℃ ＝１３７．１５ Ｋ，０ ℃等于２７３．１５ Ｋ， 故Ａ、Ｂ正确；由ΔＴ ＝ Δｔ判断，故Ｃ、Ｄ错误。 ５． ＡＢＣ　 热力学温度的零点也叫绝对零度，是－２７３．１５ ℃，绝对零度 只能无限接近，不能达到；热力学温度的每一开的大小和摄氏 温度每一摄氏度的大小是相等的，但不能说１ ℃就是１ Ｋ，它 们的物理意义是不同的，故Ａ、Ｂ、Ｃ正确。 ２．气体的等温变化 第１课时　 玻意耳定律 课前预习反馈 　 　 知识点１：１．压强　 体积　 温度　 ２．一定质量　 温度不变 知识点２：１．（１）反比　 （２）ｐＶ ＝ Ｃ　 ｐ１Ｖ１ ＝ ｐ２Ｖ２ 　 （３）①温 度　 ２．（１）双曲线　 （２）倾斜直线 判一判 （１）√　 （２）√　 （３）× 　 （４）× 　 （５）× 选一选 　 　 Ｄ　 由于汽缸导热性能良好，由于热交换，汽缸内的气体温 度不变，缓缓向活塞上倒上细沙，气体体积减小，压强增大，由玻 意耳定律得知，气体体积与压强成反比，Ａ、Ｂ、Ｃ错误，Ｄ正确。 课内互动探究 　 　 例１：①７１ ｃｍＨｇ　 ②６６ ｃｍＨｇ　 ③８１ ｃｍＨｇ　 ④７１ ｃｍＨｇ　 ６６ ｃｍＨｇ 解析：① ｐＡＳ ＋ ｍｇ ＝ ｐ０Ｓ，ｍ ＝ ρｈＳ，ｐ０ ＝ ρｇｈ０ ｐＡ ＝ ρｇｈ′， 所以ｐＡ ＝ ｐ０ － ｍｇＳ 。 即ｈ′ ＝ ｈ０ － ｈ，ｐＡ ＝ ｐ０ － ｐｈ ＝ ７１ ｃｍＨｇ。 同理可求得 ②ｐＡ ＝ ｐ０ － ｐｈ ＝ ６６ ｃｍＨｇ。 ③ｐＡ ＝ ｐ０ ＋ ｐｈｓｉｎ ３０° ＝８１ ｃｍＨｇ。 ④ｐＡ ＝ ｐ０ － ｐａ ＝ ７１ ｃｍＨｇ，ｐＢ ＝ ｐ０ － ｐｈａ － ｐｈｂ ＝ ６６ ｃｍＨｇ。 　 　 对点训练１：Ａ　 封闭气体的压强可表示为ｐ ＝ ｐ０ ＋ ｈ ＝ ｐ０ ＋ ｈ左，可得ｈ ＝ ｈ左，由于左侧上段水银柱长度ｈ左不变，故ｈ不变， 故Ａ正确。 　 　 例２：９５ ｃｍＨｇ 解析：Ａ室气体开始的压强为ｐ１ ＝ ｐ０ ＋ ρｇｈ ＝ １５２ ｃｍＨｇ，Ｖ１ ＝ Ｖ０，Ｂ室气体开始的压强为ｐ２ ＝ ｐ０ ＝ ７６ ｃｍＨｇ，Ｖ２ ＝ ３Ｖ０ 关闭阀门Ｋ１，然后解锁Ｋ２，最后达到热平衡后有：ｐ１ ′ ＝ ｐ２ ′ ＝ ｐ，Ｖ１ ′ ＋ Ｖ２ ′ ＝ ４Ｖ０ 根据玻意耳定律知： 对Ａ室气体：ｐ１Ｖ１ ＝ ｐ１ ′Ｖ１ ′， 对Ｂ室气体：ｐ２Ｖ２ ＝ ｐ２ ′Ｖ２ ′ 代入数据联立解得ｐ ＝ ９５ ｃｍＨｇ， 则Ａ室最后的气体压强为９５ ｃｍＨｇ。 　 　 对点训练２：Ｄ　 设吸入的气体体积为Ｖ１，气体发生等温变 化，由玻意耳定律得ｐ０（Ｖ１ ＋ Ｖ２）＝ ｐＶ，解得Ｖ１ ＝ ｐＶ － ｐ０Ｖ０ｐ０ ，故Ｄ 正确。 　 　 例３：Ｃ　 由图可知，三角形的面积等于ｐ 与Ｖ乘积的１２ ，即ＳＡ ＝ １ ２ ｐＡＶＡ，ＳＢ ＝ １ ２ ｐＢＶＢ。 设过Ｂ点平行于ｐ轴的直线交过Ａ点的等温 线于Ｃ点，因为ｐＡＶＡ ＝ ｐＣＶＢ ＜ ｐＢＶＢ，所以ＳＡ ＜ ＳＢ。又因为图线离原点越远，温度越高，所以 ｔＡ ＜ ｔＢ。故Ｃ正确。 　 　 对点训练３：Ａ　 作出过Ｂ点的等温线如 图所示，可知ＴＢ ＞ ＴＡ ＝ ＴＣ，故从Ａ到Ｂ的过 程，温度升高，故Ａ正确；从Ｂ到Ｃ的过程， 温度降低，故Ｂ错误；从Ａ到Ｃ的过程温度 先升高后降低，故Ｃ、Ｄ错误。 课堂达标检测 １． Ｄ　 以圆板为研究对象，受力分析如图所 示，竖直方向受力平衡，则有：ｐＳ′ｃｏｓ θ ＝ ｐ０Ｓ ＋Ｍｇ，而Ｓ′ ＝ Ｓｃｏｓ θ，则ｐ Ｓ ｃｏｓ θ ·ｃｏｓ θ ＝ ｐ０Ｓ ＋Ｍｇ， 解得ｐ ＝ ｐ０ ＋ＭｇＳ ，选项Ｄ正确。 ２． Ｂ　 设大气压为ｐ０，试管内封闭气体压强 为ｐ１，水银重力为Ｇ，试管横截面积为Ｓ，根据平衡则有ｐ０Ｓ ＝ ｐ１Ｓ ＋ Ｇ 自由下落时，水银处于完全失重状态，根据受力平衡则有 ｐ０Ｓ ＝ ｐ２Ｓ 对比可得ｐ２ ＞ ｐ１，即压强增大。根据玻意耳定律则有ｐ１Ｖ１ ＝ ｐ２Ｖ２ 所以Ｖ１ ＞ Ｖ２，体积变小。故选项Ｂ正确。 ３． Ｂ　 当水位升高时，细管中的水位也升高，被封闭空气的体积 减小，由玻意耳定律可知，压强增大，故Ｂ正确。 ４． ２０ ｃｍ　 解析：初态空气柱压强ｐ１ ＝ ７６ ｃｍＨｇ，体积Ｖ１ ＝ ２５ ｃｍ × Ｓ，将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直，末态空气柱压强ｐ２ ＝ ７６ ｃｍＨｇ ＋ １９ ｃｍＨｇ ＝ ９５ ｃｍＨｇ，体积Ｖ２ ＝ Ｌ２Ｓ，由玻意耳定律 ｐ１Ｖ１ ＝ ｐ２Ｖ２得：Ｌ２ ＝ ２０ ｃｍ。 ５． Ａ　 ｐ － Ｖ图像是双曲线即等温线，且由①到②体积增大，压强 减小，故Ａ正确；对Ｂ图像进行分析，ｐ － Ｖ图像是直线，温度会 发生变化，故Ｂ错误；对Ｃ图像进行分析，可知温度不变，体积 却减小，故Ｃ错误；对Ｄ图像进行分析，可知温度不变，                                                                       压强是 —１９４—