第二章 第一节 温度和温标-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册五维课堂教师用书word（人教版）

本高中物理讲义聚焦温度和温标核心知识点，构建从状态参量与平衡态的概念认知，到热平衡定律与温度本质的理解，再到温度计原理及热力学温标与摄氏温标换算的递进式学习支架。 资料通过探究导引（如鸡蛋加热平衡态分析）、例题解析与跟踪训练，强化物理观念（状态参量、热力学温度）和科学思维（模型建构、温标换算推理）。课中助力教师引导学生深化理解，课后通过自我检测与分层练习帮助学生查漏补缺，提升知识应用能力。

第一节　 温度和温标 学习目标 核心素养 1.知道平衡态及系统的状态参量． 2．明确温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系． 3．了解温度计的原理，知道热力学温度与摄氏温度的换算关系. 1.物理观念：状态参量、平衡态、热平衡、热力学温度． 2．科学思维：热平衡定律的理解及T＝t＋273.15 K的理解和应用． 3．科学方法：理想模型法、图像法、定义法、比较法. [知识点1]　 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：平衡态是状态参量，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． [知识点2]　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． [知识点3]　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 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 2.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． [自我检测] 1．思维辨析 (1)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．( √ ) (2)平衡态是一种理想情况．( √ ) (3)温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量．( √ ) (4)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．( √ ) 2．基础理解 一根长铁丝，一端插入100 ℃的沸水中，另一端放入0 ℃恒温源中，经过足够长的时间，温度随铁丝有一定的分布，而且不再随时间变化，这种状态是否为平衡态？ 提示：这种状态不是平衡态，只是一种稳定状态，因为存在外在因素的影响. 状态参量与平衡态 ◆[探究导引] 如图，将鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间，鸡蛋处于平衡态吗？ 提示：鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间其温度、压强、体积都不再变化，是平衡状态． ◆[探究归纳] 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的运动状态处于静止或匀速直线运动状态． 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． 3．两个系统达到热平衡后再把它们分开，如果分开后它们都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新的变化．因此，热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统．因此可以说，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的． [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．两个物体间发生热传递时，它们组成的系统处于非平衡态 思路点拨：(1)各个系统都有状态参量． (2)当处于平衡态时，状态参量不再变化，非平衡时，状态参量要变化． [解析]　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，选项A错误；系统处于平衡态或非平衡态，只是状态参量有无变化，选项C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，选项B正确；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，选项D正确． [答案]　BD [规律方法] 处理平衡态的问题要注意以下三点 (1)平衡态与热平衡不同，平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡． (2)必须要经过较长一段时间，直到系统内所有性质都不随时间变化为止． (3)系统与外界没有能量的交换． ◆[跟踪训练] 1．下列关于系统是否处于平衡态的说法正确的是(　　) A．开空调2min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，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 解析：B　[开空调2 min内教室内的气体温度要变化，故不是平衡状态，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，是非平衡态，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，不是平衡态，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，不是平衡态，D错误．本题选B.] 热平衡与温度 ◆[探究导引] 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．之所以感觉到铁棒特别凉，是因为这位工人在单位时间内传递给铁棒的热量比较多． ◆[探究归纳] 1．温度 (1)宏观上 ①温度的物理意义：表示物体冷热程度的物理量． ②与热平衡的关系：各自处于热平衡状态的两个系统，相互接触时，它们相互之间发生了热量的传递，热量从高温系统传递给低温系统，经过一段时间后两系统温度相同，达到一个新的平衡状态． (2)微观上 ①反映物体内分子热运动的剧烈程度，是大量分子热运动平均动能的标志． ②温度是大量分子热运动的集体表现，是含有统计意义的，对个别分子来说温度是没有意义的． 2．热平衡 (1)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度． (2)若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度等于B的温度，这就是温度计用来测量温度的基本原理． 3．热平衡定律的意义 热平衡定律又叫热力学第零定律，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，只需将作为标准物体的温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低． [例2]　关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的有(　　) 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的压强一定相等 思路点拨：(1)平衡态的各个参量都不变化． (2)热平衡时必有相等的温度． [解析]　一般来说，描述系统的状态参量不只一个，根据平衡态的定义知所有性质都不随时间变化，系统才处于平衡态，A错误；根据热平衡的定义知，处于热平衡的两个系统温度相同，B正确，D错误；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，C错误． [答案]　B [易错提醒] 热平衡与温度理解的两个误区 误区1：误认为只要温度不变，系统就处于平衡态 产生误区的原因是没有正确理解平衡态的概念，当系统内包括温度在内的所有状态参量都不随时间变化时，系统才处于平衡态． 误区2：误认为平衡态就是热平衡 产生误区的原因是由于不理解热平衡与平衡态的关系，错误地认为处于平衡态的两个物体之间一定会处于热平衡．其实各自处于平衡态的两个物体温度不一定相同，它们接触后各自的状态会发生变化，直到达到热平衡为止． ◆[跟踪训练] 2．下列有关热平衡的说法，正确的是(　　) A．如果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．热平衡定律只能研究三个系统的问题 C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，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，温度可以有微小的差别 解析：C　[处于热平衡状态的系统，如果受到外界的影响，状态参量会随之变化，温度也会变化，故A错误；热平衡定律对多个系统也适用，故B错误；由热平衡的意义，故C正确；温度相同是热平衡的标志，必须相同，故D错误．] 温度计与温标 ◆[探究导引] 摄氏温标(以前称为百分温标)是由瑞典天文学家摄尔修斯设计的．如图所示，在一标准大气压下，把冰点定为0 ℃，汽化点定为100 ℃，因此在这两个固定点之间共为100 ℃，即100等份，每等份代表1摄氏度，用1 ℃表示，用℃标表示的温度叫作摄氏温度，常用t表示．摄氏温标用摄氏度做单位．热力学温标由英国科学家威廉·汤姆孙(开尔文)创立，它表示的温度叫热力学温度，常用T表示，用K做单位． 试探究：1.热力学温标与摄氏温标之间的关系是什么？ 2．如果可以粗略地取－273 ℃为绝对零度，在一标准大气压下，冰的熔点是多少摄氏度，为多少开？水的沸点又是多少摄氏度，为多少开？ 提示：1.关系式为T＝t＋273.15 K 2．冰的熔点为0 ℃，为273 K；水的沸点为100 ℃，即373 K. ◆[探究归纳] 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 ℃绝对零度 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 T＝t＋273.15 K 粗略表示：T＝t＋273 K [例3]　仿照实验室使用的液体温度计的原理，某同学设计了一个简易的气体温度计，如图所示，瓶中装的是气体，瓶塞密封不漏气，瓶塞上面细弯管中有一段液柱． (1)当温度升高时，液柱将向哪边移动？ (2)此温度计如何标上刻度呢？ 思路点拨：(1)此温度计是根据气体热胀冷缩原理制成的． (2)必定是左边温度高，右边温度低． [解析]　(1)当温度升高时，瓶内的气体受热膨胀挤压上方的液柱，液柱就会向左移动；(2)将此装置放在一个标准大气压下的冰水混合物中，在液柱正中间处标上0 ℃，将它放在一个标准大气压下的沸水中，在液柱正中间处标上100 ℃，然后将以上两个刻度之间的部分进行100等分，标上刻度就成了一个温度计． [答案]　见解析 [规律方法] (1)热力学温度与摄氏温度的关系是T＝t＋273.15 K，因此对于同一温度来说，用不同的温标表示，数值不同，这是因为零值选取不同． (2)在热力学温标与摄氏温标中，热力学温度升高(或降低)1 K，则摄氏温度也升高(或降低)1 ℃. ◆[跟踪训练] 3．(多选)下列关于热力学温度的说法中，正确的是(　　) A．热力学温度的零值等于－273.15 ℃ B．热力学温度变化1 K和摄氏温度变化1 ℃，变化量的大小是相等的 C．绝对零度是低温的极限，永远达不到 D．1 ℃就是1 K 解析：ABC　[根据热力学温标零值的规定可知A正确；热力学温度变化1 K和摄氏温度变化1 ℃的变化量大小是相等的，但1 ℃不是1 K，B正确，D错误；绝对零度是低温的极限，只能无限接近而永远不可能达到，C正确。] 双金属温度计 双金属温度计是将绕成螺纹旋形的热双金属片作为感温器件，并把它装在保护套管内，其中一端固定，称为固定端，另一端连接在一根细轴上，称为自由端．在自由端线轴上装有指针．当温度发生变化时，感温器件的自由端随之发生转动，带动细轴上的指针产生角度变化，在标度盘上指示对应的温度． 双金属温度计的优点在于响应速度快、 体积小、线性度好、较稳定，国外有些产品还具备高温工作性能．双金属温度计的热电势大小仅与热电极材质的热电性质和两端温度差有关．采用同一种匀质导体或半导体构成回路，都不会产生热电势．热电偶两个接点温度T，T0，若T＝T0，热电偶的热电势为零. 中间温度定律为制定热电偶分度表奠定了基础． 一般双金属温度计用在低温，热电偶用在高温. 如果温度超过 500 度的话那么双金属温度计的阻值会非常大，可能会影响测量结果，甚至会出现不能出来测量结果的情况发生． [典例展示]　(多选)实际应用中，常用到一种双金属温度计，它是利用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的，如图所示．已知左图中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列各种相关叙述中正确的有(　　) 双金属温度计 A．该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属 B．双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的 C．由左图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数 D．由右图可知，其双金属片的内层一定为铜，外层一定为铁 [解析]　双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属制成的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理来工作的，A、B选项正确；如题图中，加热时双金属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大，C选项正确；如题图右图中，温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，D选项错误． [答案]　ABC 1．(状态参量)(多选)在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量(　　) A．每个气体分子的运动速率 B．压强 C．体积 D．温度 解析：BCD　[描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量．气体的压强、体积和温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量．故B、C、D正确．] 2．(对热量的理解)当甲、乙两物体相互接触后，热量从甲物体流向乙物体，这样的情况表示甲物体具有(　　) A．较高的热量　　　　 B．较大的比热容 C．较大的密度 D．较高的温度 解析：D　[热量总是自发地从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，因此决定热量传递的因素是温度，故D选项正确．] 3．(温度、温度计)(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，可以说两物体达到了热平衡 解析：ACD　[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，它们之间就会发生热传递，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，A、D正确；温度相同的两物体本来就处于热平衡，不会再进行热传递，B错误；若a与b、c分别达到热平衡，三者温度就相等了，所以b、c之间也达到了热平衡，C正确．] 4．(热平衡与温度)关于热平衡及热力学温度，下列说法正确的是(　　) A．处于热平衡的几个系统的压强一定相等 B．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 C．温度变化1 ℃，也就是温度变化274.15 K D．摄氏温度与热力学温度都可能取负值 解析：B　[处于热平衡的几个系统的温度是相等的，故A错误；热平衡定律是温度计能够用来测量和比较温度高低的基本原理，故B正确；摄氏温度与热力学温度的差别为所选的零值的起点不同，单位不同，但每一度表示的冷热差别是相同的(ΔT＝Δt)，摄氏温度变化1 ℃，也就是热力学温度变化1 K，故C错误；热力学温度不可能取负值，故D错误．] 5．(温度计)细心观察可以发现，常见液体温度计下部的玻璃泡较大，壁也比较薄，上部的管均匀而且很细，想一想，温度计为什么要做成这样呢？ 解析：这样做是为了使测量更准确、更方便．下部较大而上部很细，这样下部储存的液体就比较多，当液体膨胀或收缩不大时，在细管中的液面就可能有较大的变化，可以使测量更精确；下部的壁很薄，可以使玻璃泡内测温物质的温度较快地与待测物质的温度一致，达到热平衡；细管的粗细是均匀的，是为了使刻度均匀，便于读数． 答案：见解析 [基础达标练] 1．(多选)关于系统的状态参量，下列说法正确的是(　　) A．描述物体的运动状态可以用压强等参量 B．描述系统的力学性质可以用压强来描述 C．描述气体的性质可用温度、体积等参量 D．温度能描述系统的热学性质 解析：BCD　[描述物体的运动状态可以用速度、加速度、位移等参量，A错误；描述系统的力学性质可以用压强、电场强度、磁感应强度等来描述，B正确；描述气体的性质可用温度、体积、压强等参量，C正确；温度是用来描述物体冷热程度的物理量，可以描述系统的热学性质，D正确．] 2．物体内分子运动的快慢与温度有关，在0 ℃时物体内的分子的运动状态是(　　) A．仍然是运动的 B．处于静止状态 C．处于相对静止状态 D．大部分分子处于静止状态 解析：A　[根据分子热运动的基本规律可知，组成物体的分子在永不停息地做无规则运动，任何物体的分子在任何温度下都是运动的，在0 ℃时物体内的分子仍然是运动的，A选项正确，B、C、D选项错误．] 3．(多选)下列物体处于平衡态的是(　　 ) 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 解析：BD　[冰水混合物在1 ℃的环境中要吸收热量，温度升高，不是处于平衡态，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，B正确；同理可知D也正确；冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不同，不是处于平衡态，C错误．] 4．目前世界上最大的强子对撞机在法国和瑞士的边境建成并投入使用．加速器工作时，需要注入约1万吨液氮对电路进行冷却，冷却的最低温度可达到零下271摄氏度，则该温度用热力学温标表示为(　　) A．2 K　　　　 B．271 K C．4 K D．0.1 K 解析：A　[由热力学温度与摄氏温度的关系式T＝t＋273 K和t＝－271 ℃，得T＝2 K，选项A正确．] 5．(多选)下列关于热平衡定律的理解正确的是(　　) A．两系统的温度相同时，才能达到热平衡 B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统处于热平衡 C．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，则甲、丙也处于热平衡 D．热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同 解析：AB　[两个系统处于热平衡的标志是它们温度相同，但压强、体积不一定相同，故A、B正确，C、D错误．] 6．小明自定一种新温标p，他将冰点温度到沸点温度等分为200格，且将冰点的温度定为50 p．今小明测量一杯水的温度为150 p时，则这杯水的摄氏温度为(　　) A．30 ℃ B．40 ℃ C．50 ℃ D．60 ℃ 解析：C　[新温标把冰点温度到沸点温度等分为200格，则每一格对应的摄氏温度为0.5 ℃，冰点的温度定为50 p，测量一杯水的温度为150 p，则水的温度比冰点温度大100 p，对应摄氏温度为Δt＝0.5×100 ℃＝50 ℃，即这杯水的摄氏温度为50 ℃，故C正确．] 7．关于温度的概念，下列说法正确的是(　　 ) A．某物体的温度为0 ℃，则其中每个分子的温度都为0 ℃ B．温度是物体的分子热运动平均速率的标志 C．温度是物体的分子热运动平均动能的标志 D．温度可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等 解析：C　[温度是物体的宏观特征，是大量分子热运动的宏观表现，对一个分子不能被谈温度，A错误．温度是物体的分子热运动平均动能的标志，而不是分子平均速率的标志，B错误，C正确．热量才可以从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等，D错误．] 8.有一组同学对温度计进行探究．他们通过查阅资料得知，17世纪时伽利略曾设计过一个温度计，其结构为：一麦秆粗细的玻璃管，一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水槽中，并使玻璃管吸入一段水柱．根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度．为了探究“伽利略温度计”，同学们根据资料中的描述自制了如图所示的测温装置，图中A为一个小塑料瓶，B为一吸管，通过软木塞与A连通，管的下端竖直插在大水槽中，使管内、外水面有一高度差h.然后进行实验探究：在不同温度下分别测出对应的水柱高度h，记录的实验数据如表所示. 温度t/℃ 17 19 21 23 25 27 h/cm 30.0 24.9 19.7 14.6 9.4 4.2 Δh＝hn－1－hn 5.1 根据表中数据计算出相邻两次测量水柱的高度差，并填在表中的空格中．由此可得出结论： (1)当温度升高时，管内水柱高度h将　________　(填“变大”“变小”或“不变”)； (2)水柱高度h随温度的变化情况是　________　(填“均匀”或“不均匀”)变化的，理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析：→→ 答案：空格从左到右分别为5.2　5.1　5.2　5.2 (1)变小　(2)均匀　从相邻温度差对应的高度差来看，温度变化相同，水柱高度变化近似相等(吸管较细，由于水柱的上下移动对气体体积的变化影响很小)，因此h随温度均匀变化 [能力提升练] 9．根据下图判断，人们选择的温度计中的测量物质及其依据是(　　) A．水，水的密度小 B．水，水的密度出现异常现象 C．汞，汞的密度大 D．汞，汞的密度与温度呈规则的线性关系 解析：D　[由于水的密度和温度关系的曲线是不规则曲线，如果选水为测温物质，则温度计刻度不均匀；由于汞的密度与温度呈规则的线性关系，选汞为测温物质，温度计刻度均匀．故D选项正确．] 10．下列关于热力学温度与摄氏温度的说法正确的是(　　) A．热力学温度与摄氏温度对应的温标都是科学的温标 B．摄氏温度由t升高到2t，对应的热力学温度升高t＋273.15 K C．热力学温度与摄氏温度无法比较 D．热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一度的大小是相等的 解析：D　[摄氏温度对应的温标是由测温物质的性质决定的，它是一种经验温标，在科学上是有缺陷的，热力学温标与测温物质的性质无关，因而它是一种基本科学的温标，A错误；初态热力学温度为273.15 K＋t，末态热力学温度为273.15 K＋2t，温度变化为t(K)，B错误；热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一度的大小是相等的，D正确；比较不同温标表示的温度，可以用T＝t＋273.15 K转化为相同的温标比较，C错误．] 11．严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下面鱼儿仍在游动．为了测出冰下面水的温度，某同学在冰面上打了一个洞，取来一支实验温度计，用以下方法测量，其中正确的是(　　) A．手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，待较长时间后取出并立即读出示数 B．用线将温度计拴牢从洞口放入水里，待较长时间后从水中取出，读出示数 C．取一塑料瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水中，水灌满瓶后待较长时间，然后把瓶取出，立即从瓶外观察温度计的示数 D．取一塑料瓶，将瓶拴住从洞口放入水中，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度 解析：C　[测量冰下面水的温度，必须使温度计与水达到热平衡后，再读出温度计的示数，取出温度计读出示数，不符合温度计的使用方法，A、B错误．D项中塑料瓶中的水，在用温度计测量时，已与周围空气发生了热交换，和冰下面的水不再处于热平衡状态了，D错误．C项中虽然瓶子中的水会和周围空气发生热交换，但瓶子拿出后立即读数，不会引起很大误差，C正确．] 12．小明在家制作了简易温度计，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，水柱位置将上下移动．当有色水柱下端与D和A对齐时，温度分别为20 ℃和80 ℃，A、D间刻度均匀分布．由图可知，图中有色水柱下端所示温度为多少？ 解析：由题图知A、D间共有15个小格，每个小格表示的温度为 ℃＝4 ℃， 有色水柱的下端离D点3个格， 即对应3×4 ℃＝12 ℃， 所以温度为t＝20 ℃＋12 ℃＝32 ℃. 答案：32 ℃ [创新应用练] 13．在某一温度计的管子上刻有150格均匀的标度．在1标准大气压下，当温度计的玻璃泡进入冰水混合物中时，水银柱位置在40刻度处；当玻璃泡进入沸水中时，水银柱的位置在90刻度处．当水银柱上升到100刻度处时，应相当于多少摄氏度？相当于热力学温度多少开？ 解析：摄氏温标规定：冰水混合物的温度为0 ℃，1标准大气压下沸水温度为100 ℃，由此可见，题中所说的40刻度处就是0 ℃，90刻度处就是指100 ℃.从40到90有50等份，每1等份的实际温度是 ℃＝2 ℃. 当水银柱上升到100刻度处时，共占有的等份数是：100－40＝60.所以100刻度处的实际温度是：2 ℃×60＝120 ℃. 由热力学温度与摄氏温度的关系式：T＝t＋273 K可得120 ℃相当于热力学温度： T＝(120＋273) K＝393 K. 即该温度计100刻度处相当于120 ℃，相当于393 K. 答案：120 ℃　393 K 14.已知某物理量x与热力学温度T成正比，它们的图像关系如图所示，试用图像表示某物理量x与摄氏温度t的关系． 解析：从图像看，物理量x与热力学 温度成正比关系，用K表示比例系数，有x＝KT.由于t＝T－273.15 ℃，则有x＝K(t＋273.15 ℃)，因此x与t的关系图像如图所示． 答案：见解析 学科网（北京）股份有限公司 $