2.3 温度和温标 课件-2026-2027学年高二下学期物理教科版选择性必修第三册

第二章　固体、液体和气体 温度和温标 2 理解温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系。 1 知道系统的状态参量及平衡态。 重点 3 知道什么是温标，知道热力学温度与摄氏温度的换算关系。 难点 热平衡定律和温度 一 3 气体既无一定形状也无一定体积，研究气体的热学性质时，可用哪些宏观物理量来描述气体的状态？ 导入 1.气体的三个状态参量 描述气体状态的物理量： 某氧气瓶容积为100L，其内氧气温度为20oC时的气压为5atm 体积V 压强P 温度T m3 Pa K L、mL 气体所充满的容器的容积 大量分子对器壁碰撞时，作用在器壁单位面积上的力 微观上，温度是处于热平衡系统的微观粒子热运动强弱的量度 V P T 宏观上，温度是系统自身分子热运动性质的宏观表现 通俗来说，温度就是物体冷热的程度。试一试同时将两只手分别放在冷水和热水中，再同时放入同一杯温水中，有什么感觉呢？ 凭感觉来判断物体温度的高低并不准确。 冷水里拿出的手感觉到温水是热的 热水里拿出的手感觉到温水是凉的 怎样科学的描述和比较温度？ 观察与思考 2.热力学系统和外界 外界 热力学系统 (1)热力学系统：由大量分子组成，并与周围环境发生相互作用的宏观客体，它是热力学的研究对象，简称系统。 (2)外界：系统的周围环境简称外界。 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？ 变成压强和温度一样的均匀的气体。 PA、TA PB、TB A B K P、T A B 分子做 无规则运动 系统内各部分的状态参量达到稳定状态。 平衡态 热学系统所处的平衡态往往是一种动态的平衡。 理想状态 观察与思考 为什么当热水中的温度计示数不再升高时，就认为温度计的温度就是热水的温度？ 在没有外界影响的情况下，两个相互接触的热力学系统，经过一段时间，各自的状态参量不再变化，说明两个系统达到了热平衡。 观察与思考 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。 热平衡的性质： 温度是表征“共同的热学性质”的物理量。 达到热平衡的系统都具有相同的温度。 ？ 淬火是制作刀剑的重要过程。淬火瞬间，刀剑和水组成的系统是否达到热平衡状态？经过足够长时间后，是否达到热平衡状态？ 在水外的部分与在水内的部分温度不同， 存在热量传递，未达到热平衡状态。 足够长时间后，温度相等，达到热平衡。 讨论交流 1.(多选)关于温度的物理意义，下列说法正确的是 A.温度是反映物体冷热程度的物理量 B.人们如果感觉到某个物体很凉，说明这个物体的温度一定很低 C.热传递的方向是从含热量多的物体传向含热量少的物体 D.热量从温度较高的物体传向温度较低的物体 √ √ 例题 2.(多选)关于热平衡，下列说法正确的是 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 √ √ √ 例题 决定两个系统是否达到热平衡的最主要参量是温度。因为处于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，这也是温度计的测温原理。 总结提升 温标 二 16 温标 温标：温度数值的标定方法 确定一个温标的方法： (1)选择测温物质。 (2)确定测温物质用以测温的某种性质。 (3)确定温度的零点和分度的方法。 标准大气压下 冰水混合物 沸水 100℃ 0℃ 热胀冷缩 在0 ℃ 和100 ℃之间均匀分成100等份，每份算作1 ℃。 （例：摄氏温标 t ） 水银 热力学温标/绝对温标 T ： 不依赖于任何测温物质及测温属性的温标，表示的温度叫热力学温度。 单位是开尔文，简称开，符号为 K。 摄氏温度与热力学温度的关系为： T＝t＋273.15 K 温标 如果气体的温度是1 ℃，也可以说气体的温度是多少K？ T＝t＋273.15 K=1 ℃＋273.15 K=274.15 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? 　T＝t＋273.15 K 　T’＝（t＋1 ℃）＋273.15 K 　∆T＝1 K ∆T＝∆t 讨论交流 3.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 ℃ √ 例题 4.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及此时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 ℃ √ 例题 温度和温标 热平衡定律 气体的状态参量：体积V、压强P、温度T T＝t＋273.15 K 温标 温度 两个系统温度不再变化，达到热平衡 两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则这两个系统彼此也处于热平衡 两个系统处于热平衡时，具有的共同的热学性质 摄氏温标和热力学温标 温度是反映物体冷热程度的物理量，在热传递中热量总是从温度较高的物体传向温度较低的物体，或从物体的高温部分传到低温部分，A、D正确，C错误； 人的感觉不能准确反映温度高低，人感受到的物体的冷热程度与人体所接触物体的温度及物体单位时间内吸收(或放出)热量的多少有关，B错误。 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，但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，这两个系统必定达到热平衡，这是温度计的测温原理，B、D正确。 温标就是按照一定的标准划分的温度标志，就像测量物体的长度要用长度标尺一样，是一种人为的规定，或者叫作一种单位制。而温度表示的是物体的冷热程度，所以温度与温标不是一回事，A错误； 热力学温度不可以取负值，B错误； 摄氏温度升高3 ℃，在热力学温标中温度升高3 K，C错误，D正确。 根据题意可知，温度越高，水柱上升的高度越高，A点温度最高，D点温度最低，故选项A、B错误； 由于A、D间的刻度均匀分布，故有色水柱下端的温度为 ×3 ℃+20 ℃=32 ℃，故选项C正确，D错误。 Keep thinking $