第2章 第1节 温度和温标（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

该高中物理课件围绕“温度和温标”，系统涵盖状态参量、平衡态、热平衡、温度意义及温标换算等核心知识，通过课前梳理基础概念、课堂问题探究（如两系统热平衡条件分析）和判断正误题，搭建从基础到深度理解的学习支架。 其亮点在于结合科学思维（问题探究中热平衡定律推理、温标换算模型建构）和科学探究（温度计原理对比表格、2023北京卷真题应用），帮助学生形成物理观念，教师可依托分层练习提升教学效率，学生能在实例分析中深化对温度本质的理解。

第二章　气体、固体和液体 第1节　温度和温标 1 学习目标 1．知道什么是状态参量，知道热平衡的概念。　2.理解热平衡定律及温度的意义。　3.知道温度计的构造，会使用常见温度计。　4.理解温标、热力学温度的意义，掌握摄氏温度与热力学温度的区别与联系。 返回导航 课前知识梳理 1 课堂深度探究 2 内 容 索 引 随堂巩固落实 3 课前知识梳理 PART 01 第一部分 4 一、状态参量与平衡态 1．热力学系统：由大量分子组成的____。 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用到的一些______，如：体积、压强、温度等。 4．平衡态：在没有外界影响的情况下，系统内各部分的________达到的稳定的状态。 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。 系统 物理量 状态参量 返回导航 二、热平衡与温度 1．热平衡 两个相互接触而传热的热力学系统的状态参量________。 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．温度 表征热平衡系统的“______________”的物理量。 4．热平衡的特点 达到热平衡的系统具有相同的____。 不再变化 热平衡 热平衡 共同的热学性质 温度 返回导航 三、温度计与温标 1．温度计 名称 原理 水银温度计 水银的______ 气体温度计 气体____随温度的变化 热膨胀 压强 返回导航 2.温标 要定量地描述温度，必须有一套方法，这套方法就是温标。 (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 ℃，并据此把玻璃管上0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成100等份，每份算作1 ℃。 (2)热力学温标：热力学温标表示的温度叫作__________，它是国际单位制中七个基本物理量之一。 热力学温度 返回导航 (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__表示，单位是______，符号为 ℃ 热力学 温度 热力学温标表示的温度，用符号__表示，单位是______，符号为K 换算关系 T＝____________________ t 摄氏度 T 开尔文 t＋273.15 K 返回导航 √ ×　 判断下列说法是否正确。 (1)温度可以从高温物体传递到低温物体。(　　) (2)处于热平衡的几个系统的温度一定相等。(　　) (3)0 ℃的温度可以用热力学温度粗略表示为273 K。(　　) (4)温度升高了10 ℃也就是升高了10 K。(　　) (5)物体的温度由物体本身决定，数值与所选温标无关。(　　) √ √ ×　 返回导航 课堂深度探究 PART 02 第二部分 11 知识点一　平衡态与热平衡 如图所示，图像表达了两个系统达到热平衡的过程，根据图像分析A、B两个系统达到热平衡的条件是什么？   [提示]　达到热平衡时，具有相同的温度。 返回导航 1．平衡态 系统温度、压强、体积不发生变化。当系统处于平衡态时，系统所有状态参量都不随时间变化，我们就能比较准确地描述系统的状态。在中学阶段，我们主要处理平衡态的问题。 2．热平衡 相互接触而传热的两个系统，各自的状态参量将会相互影响而分别改变，经过一段时间，两个系统的状态参量将不再变化，我们就说两个系统达到了热平衡。 返回导航 3．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。 4．热平衡的特征 (1)热平衡的特征方面：温度是反映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。 (3)热平衡是一种动态平衡。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，表现为系统的温度不随时间变化，而力学中的平衡态是指物体处于静止或匀速直线运动的状态。 返回导航 下列对热平衡的理解正确的是(　　) A．标准状况下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡 B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统也达到了热平衡 C．一个系统处于平衡态时，它与其他系统也就达到了热平衡 D．热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同 √ 返回导航 [解析]　标准状况下冰水混合物的温度为0 ℃，与0 ℃的水达到了热平衡，故A错误； 根据热平衡定律可知，A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统也达到了热平衡，故B正确； 热平衡是指两个系统相互接触而传热，经过一段时间后，各自的状态参量不再变化，这两个系统就达到热平衡，故C错误； 根据热平衡的特点可知，两个系统达到热平衡的标志是它们温度相同，但压强、体积不一定相同，故D错误。 返回导航 　关于热平衡，下列说法错误的是(　　) A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量 B．如果两个系统分别同时与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡 C．温度是反映两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量 D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 √ 返回导航 [解析]　温度是反映两个系统是否达到热平衡的唯一物理量，两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的温度，热量是传热过程中传递的能量，是过程量，不能说它们具有相同的热量，A错误，C正确； 根据热平衡定律知，当两个系统分别同时和第三个系统达到热平衡时，这两个系统必定处于热平衡，这是温度计的测温原理，B、D正确。 返回导航 知识点二　温度和温标 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。在标准大气压下，把冰的熔点规定为0 ℃，水的沸点规定为100 ℃，因此在这两个固定点之间的温度差为100 ℃，若把玻璃管上0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成100等份，每等份代表1 ℃。摄氏温标所确定的温度叫作摄氏温度，常用t表示。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。 试探究： 返回导航 (1)热力学温标与摄氏温标之间的关系是什么？ [提示]　关系式为T＝t＋273.15 K。 (2)如果可以粗略地取－273 ℃为绝对零度，在标准大气压下，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]　冰的熔点为0 ℃，为273 K；水的沸点为100 ℃，为373 K。 返回导航 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：各自处于平衡态的两个系统，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。 返回导航 2．常见温度计及其原理 名称 原理 水银温度计 水银的热膨胀 金属电阻温度计 金属的电阻率随温度的变化 气体温度计 气体压强随温度的变化 热电偶温度计 不同导体因温差产生电动势的大小不同 返回导航 3.温度计测温原理 一切互为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，其温度与待测物体相同。 4．温标 (1)常见的温标有摄氏温标、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，确定温度的零点和分度的方法。 返回导航 角度1　对温度的理解 　(2023·北京卷，T1)夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体(　　) A．分子的平均动能更小 B．单位体积内分子的个数更少 C．所有分子的运动速率都更小 D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大 √ 返回导航 [解析]　夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，故A正确，C错误； 由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，单位体积内分子的个数更多，则分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，B、D错误。 返回导航 角度2　热力学温标和摄氏温标 　(多选)下列关于热力学温度的说法正确的是(　　) A．－33 ℃＝240.15 K B．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K C．水的沸点为100 ℃，用热力学温度表示即为373.15 K D．温度由t ℃升至2t ℃，对应的热力学温度升高了(t＋273.15)K √ √ √ 返回导航 [解析]　热力学温度与摄氏温度的关系为T＝t＋273.15 K，可知－33 ℃相当于240.15 K，故A正确； 由T＝t＋273.15 K，可知ΔT＝Δt，即热力学温度的变化总等于摄氏温度的变化，温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K，故B正确； 根据T＝t＋273.15 K，可知100 ℃相当于热力学温度(100＋273.15)K＝373.15 K，故C正确； 初态温度t ℃对应的热力学温度为(t＋273.15)K，末态温度2t ℃ 对应的热力学温度为(2t＋273.15)K，则对应的热力学温度升高了t K，故D错误。 返回导航 (1)如图所示，伽利略温度计是利用玻璃管内封闭的气体作为测量物质制成的，当外界温度越高时，细管内的水柱越高吗？ [解析]　不是，由热胀冷缩可知，当外界温度越高时，气体膨胀越厉害，细管内的水柱越低。 [答案]　见解析 返回导航 (2)如果气体的温度是1 ℃，也可以说气体的温度是多少K？如果气体的温度升高了1 ℃，也可以说气体的温度升高了多少K? [解析]　如果气体的温度是1 ℃，则此时气体的热力学温度T＝(273.15＋1)K＝274.15 K；如果气体的温度升高了1 ℃，则气体热力学温度升高了ΔT＝Δt＝1 K。 [答案]　274.15 K　1 K 返回导航 角度3　温度计 　(多选)下列说法正确的是(　　) A．温度计测温原理就是热平衡定律 B．温度计与被测系统的温度不相同时，读不出示数 C．温度计读出的示数是它自身这个系统的温度，若它与被测系统达到热平衡，这一示数也是被测系统的温度 D．温度计读出的示数就是被测系统的温度，无论是否达到热平衡 √ √ 返回导航 [解析]　温度计能测出被测系统的温度的原理就是热平衡定律，即温度计与被测系统达到热平衡时温度相同，其示数也就是被测系统的温度，故A、C正确，D错误； 温度计与被测系统的温度不相同时，仍有示数，故B错误。 返回导航 随堂巩固落实 PART 03 第三部分 32 √ 1．(平衡态和热平衡)关于平衡态和热平衡，下列说法正确的是(　　) 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的压强一定相等 返回导航 解析：根据平衡态的定义知，系统的温度、体积、压强都不随时间变化，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。 返回导航 √ 2．(热平衡与温度)(多选)下列说法正确的是(　　) A．放在腋下足够长时间的水银体温计中的水银与人体达到热平衡 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 √ √ 返回导航 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，它们之间就会发生热传递，高温物体将向低温物体传热，最终使两者的温度相等，即达到热平衡，故A、D正确； 两个物体的温度相同时，不会发生热传递，已经达到热平衡，故B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正确。 返回导航 3．(温度和温标)下面关于温度的叙述不正确的是　(　　) A．温度就是温标 B．两个系统处于热平衡时，它们具有一个共同的性质——温度相同 C．温度是分子热运动平均动能的标志 D．温度的高低决定了分子热运动的剧烈程度 √ 返回导航 解析：温度表示物体的冷热程度，它反映物体内部分子热运动的状况，分子热运动越快，温度就越高；温标是衡量温度高低的标尺，它是描述温度数值的统一表示方法，故温度不是温标，故A错误。 两个系统处于热平衡时，它们具有一个共同的性质——温度相同，故B正确。 根据分子动理论，温度是分子热运动平均动能的标志，故C正确。 温度的高低决定了分子热运动的剧烈程度，故D正确。 返回导航 4．(温度和温标)关于热力学温度，下列说法正确的是(　　) A．27 ℃相当于301.15 K B．摄氏温度与热力学温度都可能取负值 C．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K D．温度由t升至2t，对应的热力学温度升高了273.15 K＋t √ 返回导航 解析：根据热力学温度与摄氏温度关系可知T＝t＋273.15 K＝(27＋273.15) K＝300.15 K，故A错误； 因为绝对零度不可能达到，故热力学温度不可能取负值，而摄氏温度可以取负值，故B错误； 由热力学温度与摄氏温度关系式T＝t＋273.15 K可知，ΔT＝Δt，所以温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K，故C正确； 温度由t升至2t，初态温度为t＋273.15 K，末态温度为2t＋273.15 K，对应的热力学温度升高了t，故D错误。 返回导航 $