2.1温度和温标（课件）-【大单元教学】高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第三册）

1. 温度和温标 第二单元 气体、固体和液体 更多模板请关注：https://haosc.tukuppt.com 1 1物理观念： 知道状态参量与平衡态 2科学思维： 知道热平衡，理解热平衡定律及温度的意义。 3科学探究： 知道温标、摄氏温标和热力学温标，知道摄氏温度与热力学温度的转换关系 4科学态度与责任： 具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探索日常生活有关的物理问题。 核 心 素 养 天气预报中的气温采用的温度为摄氏温标，你知道摄氏温标的1摄氏度是怎么定义的吗？你还了解有其他的温标吗？ 一、问题引入 华氏温标 问题与思考：假如一个容器用挡板K隔开，容器中的气体被分成A、B两部分，它们的压强分别为pA、pB，温度分别为TA、TB。打开挡板K后，如果容器与外界没有能量交换，经过一段时间后，容器内的气体会是什么状态? 玻璃瓶内封闭了一定质量的气体： 研究某一容器中气体的热学性质，其研究对象是容器中的大量分子组成的系统。 研究对象 热力学系统 对玻璃瓶中的气体，外界和内界怎么区分？ 知识点一、状态参量与平衡态 1.热力学系统：在热学中，把某个范围内大量分子组成的系统叫做热力学系统，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为外界。 例如：酒精灯加热容器中的气体 把气体作为研究对象，它就是一个热力学系统。 容器和酒精灯就是外界。 思考：确定一个系统之后，如何描述这个系统的状态或性质？ 3.状态参量：在热学中，为确定系统的状态，用到的物理量叫作系统的状态参量。 （1）体积V：几何参量（确定系统的空间范围）； （2）压强p：力学参量（确定外界与系统或系统各部分之间的相互作用）； （3）温度T：热学参量（确定系统的冷热程度）。 如果一个系统的状态参量都不变，请你给这个状态起个名字？ 4. 平衡态： 对于封闭系统，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能达到稳定状态（不随时间变化），称为平衡态。 5atm 60oC 0oC 2atm 系 统 动态平衡 （1）将不同压强，不同温度的两箱气体注入同一容器： 压强大的气体会向压强小的一方流动，温度高的会向温度低的一方传热。 （2）如果容器与外界没有能量交换：经过一段时间后，容器各点的压强和温度都不再变化。 宏观性质：温度T、压强P、体积V 如果两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将发生改变。 A B 经过一段时间，状态参量就不再变化了 知识点二、热平衡与温度 1.热平衡：如果两个系统相互接触并传热，一段时间后它们各自的状态参量不再变化，说明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，这个结论称为热平衡定律。又叫热力学第零定律 A C 热平衡 B C 热平衡 A B 热平衡 思考：“平衡态”和“热平衡”是一回事吗? (1)温度在宏观上,表示物体的冷热程度。 (2)温度在微观上,反映分子热运动的剧烈程度。 3.热平衡的性质:一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。  4.温度:表征互为热平衡系统的共同热学性质的物理量。 1.温度 初中：表示物体冷热程度的物理量 微观含义：温度是分子热运动平均动能的标志 表征两个系统处于热平衡时，具有的共同的热学性质的物理量叫作温度 宏观含义： 决定两个系统是否达到热平衡的物理量 物理意义： 2.温度计：用于测量物体（系统）温度的仪器。 ①水银温度计 ——水银热胀冷缩原理 ②电阻温度计 ——金属的电阻率随温度的升高而变化的原理 ③气体温度计 ——气体压强随温度变化的原理 ④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制作的 水银 温度差越大，电动势也越大 知识点三、温度计与温标 3.温标：定量描述温度的方法称为温标。 4.温标的建立包含三个要素： （1）选择温度计中用于测量温度的物质，即测温物质； （2）对测温物质的测温属性随温度变化规律的定量关系作出某种规定； （3）确定固定点即温度的零点和分度方法。 （1）摄氏温标：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℃。 5.三种温标 （2）华氏温标：规定标准大气压下冰的熔点为32℉，水的沸点定为212℉，中间均匀分为180等份，每份代表1 ℉ 。 5.三种温标 （3）热力学温标：国际通用温标，规定摄氏温度的－273.15℃为 0K，叫绝对零度，是低温的极限，不可能达到。 ①单位：开尔文，简称开，符号K ②与摄氏温标关系： 思考：1K是否等于1℃ ？ ③温度变化量相等。即热力学温度升高1K, 摄氏温度升高1℃。 形形色色的温度计 典例精析 典例1． (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.两个物体间传热时，它们组成的系统处于非平衡态 √ √ 典例2． 典例精析 (多选)关于热平衡，下列说法正确的是 A.系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值 B.标准状况下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡 C.量体温时体温计需要和身体接触几分钟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 √ √ √ 典例3． 典例精析 (多选)有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙充分接触一段时间后分开，再将乙和丙充分接触一段时间后分开(发生了热交换)，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，甲没有达到平衡态 C.乙、丙两物体都和甲达到了热平衡 D.乙、丙两物体达到了热平衡 √ √ 课堂反馈 1. 关于温度与温标，下列说法正确的是 A.温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度 B.摄氏温度与热力学温度都可以取负值 C.摄氏温度升高3 ℃，在热力学温标中温度升高276.15 K D.热力学温度升高3 K，摄氏温度升高3 ℃ √ 课堂反馈 2. 温度计是生活、生产中常用的测温装置。如图为一个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为20～80 ℃，A、D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为 A.20 ℃、80 ℃、64 ℃ B.20 ℃、80 ℃、68 ℃ C.80 ℃、20 ℃、32 ℃ D.80 ℃、20 ℃、34 ℃ √ 小 结 状态参量与平衡态 平衡态：没有外界影响的情况下，系统所有性质都不随时间变化的稳定的状态 热平衡 与温度 热平衡：状态参量不再变化，两个系统对于传热已经达到平衡 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 温度：两个系统处于热平衡时，具有的共同的热学性质 温标 温度和温标 摄氏温标(t) 热力学温标(T) 关系式：T＝t＋273.15 K 状态参量 体积V 压强P 温度T 标准大气压下 100等份 冰水混合物 沸腾的水 100℃ 0℃ 课堂小结 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.64 $$