2.1 温度和温标 导学案 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

2.1 温度和温标 1、知道热力学系统、状态参量、平衡态、热平衡的概念，理解热平衡定律的内容； 2、掌握温度的宏观定义，理解温度是热平衡的标志； 3、了解温标、温度计的测温原理，熟记热力学温度与摄氏温度的换算关系。 1.分子动理论指出，物体由大量分子组成，分子永不停息地做____________运动。 2.温度越高，分子的____________越大，这是温度的微观意义。 3.描述气体的三个关键物理量：________、________、________。 1.热力学系统与状态参量 （1）热力学系统：由大量________组成的、作为热学研究对象的系统，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。 （3）状态参量：描述系统热学状态的物理量。 ① 几何参量：________，描述系统占据的空间范围； ② 力学参量：________，描述系统内部的力学作用性质； ③ 热学参量：________，描述系统的冷热程度与热学状态。 （4）平衡态：在没有________的情况下，经过足够长时间，系统内各部分的所有________都不再随________变化，这种状态叫作平衡态；平衡态是一种________平衡，分子仍在运动。 2.热平衡与温度 （1）热平衡：两个相互接触的热力学系统，________不再变化，此时两系统达到热平衡。 （2）热平衡定律（热力学第零定律）：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一定处于________。 （3）温度：表征处于________的系统所共有的热学性质的物理量；一切达到热平衡的系统都具有________的温度；温度是决定一个系统与另一个系统是否达到________的标志。 3.温度计与温标 （1）温标：定量描述________的方法称为温标。 （2）常见温度计测温原理： ① 水银温度计：利用液体的________性质； ② 气体温度计：利用气体的________或________随温度变化； ③ 金属电阻温度计：利用金属的________随温度变化； ④ 热电偶温度计：利用不同导体因________产生电动势。 （3）摄氏温标：标准大气压下，________的温度为 0 ℃，________的温度为 100 ℃。 （4）热力学温标： ① 热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一，符号，单位，符号。 ② 热力学温度与摄氏温度的换算关系：________________。 ③ 温度变化量关系：________，即升高 1 ℃等于升高 1 K。 ④ 绝对零度是℃，________是低温的极限，只能接近，________达到。 1.下列处于平衡态的是( ) A.将一金属块放在沸水中加热足够长的时间 B.刚刚放在教室中的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐 C.突然被压缩的气体 D.开空调2 min内教室内的气体 2.下列关于温标和温度的说法，正确的是( ) 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，用摄氏温度来表示即为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 3.关于温度与分子动能的关系，下列说法正确的是( ) A.某物体的温度为0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零 B.温度是分子热运动平均动能的标志 C.温度较高的物体，其分子平均动能较大，则分子的平均速率也较大 D.物体的运动速度越大，则物体的温度越高 4.下列说法正确的是( ) A.处于热平衡的两个物体内能一定相等 B.处于热平衡的两个物体分子平均动能一定相等 C.处于平衡态的系统所受外力的合力为零 D.处于平衡态的系统内所有分子的动能相同 答案及解析 温故知新·基础填空 温故——课前知识链接 1.无规则热 2.平均动能 3.体积；压强；温度 知新——课本研习梳理 1.（1）分子 （2）能量 / 物质交换 （3）体积；压强；温度 （4）外界影响；状态参量；时间；动态 2.（1）状态参量 （2）热平衡；热平衡 （3）热平衡；相同；热平衡 3.（1）温度 （2）热胀冷缩；压强；体积；电阻；温差 （3）冰水混合物；水沸腾 （4）① T；开尔文；K ② ③ ④ -273.15；不能 基础过关·课前自测 1.答案：A 解析：金属块放在沸水中加热足够长的时间，其状态参量稳定不变，系统处于平衡态，故A正确；刚刚放在教室中的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐，两者状态参量都是不稳定的，不是平衡态，故B错误；突然被压缩的气体温度升高，压强变大，故其不处于平衡态，故C错误；开空调2 min内教室内的气体温度有变化，故其不处于平衡态，故D错误。 2.答案：C 解析：根据热力学温度与摄氏温度的关系，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，故B错误；今天从早晨到中午，气温上升了，由于数值上，所以用热力学温度来表示即上升10 K，故C正确，D错误。 3.答案：B 解析：A（×）某物体温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地做无规则运动。 B（√）C（×）温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高的物体，分子的平均动能越大，但由于分子的质量不一定相同，则分子的平均速率不一定大。 D（×）物体内分子无规则热运动的速度与机械运动的速度无关物体的运动速度越大，不能代表物体内部分子的热运动越剧烈，所以物体的温度不一定高。 4.答案：B 解析：AB.处于热平衡的两个物体的温度相等，因此分子平均动能相等，但内能不一定相同，故A错误，B正确； C.系统内各部分状态参量，包括温度、压强、体积等，能够达到稳定的状态叫做平衡态，是热力学范畴，当系统所受合外力不为零时，只要系统内各部分状态参量能够达到稳定的状态，也能处于平衡态，故C错误； D.处于平衡态的系统内分子的平均动能不变，但分子的热运动是无规则的，并不是所有的分子的动能都相同，故D错误。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $