专题7.4 温度和温标（课件+flash视频）-高中物理人教版选修3-3（全册）

第4节 温度和温标　 第七章 分子动理论 研究物理问题 研究对象 一个物体 多个物体 系统 研究的问题不同 选取的系统常不同 例如： 热学研 究对象 系统以外的物质统称为外界或环境 热力学 系 统 如气体、液 体、固体等 大量分子组成的物体或物体系统 一般说来热力学系统，要研究以下几个的性质： 描述系统在电、磁场作用下的性 质，如电场强 度，磁感应强度等 ①几何性质 描述系统的大小、形状、体积等 ②力学性质 描述系统的压强、应力、表面张力等 ③热学性质 描述系统温度 ④电磁性质 状态参量 某氧气瓶容积为100L，其内氧气在温度为20oC时的气压为5atm. ——描述系统状态的物理量 如：一辆汽车经过附中门口时的速度为10m/s，加速度为1m/s2, 一、状态参量和平衡态 对于一个封闭系统，在经过相当长的时间后，系统整体的宏 观性质将不随时间而变化、且具有确定的状态 ——平衡状态，简称平衡态 特点： 系统的所有性质都不随时间变化 一、状态参量和平衡态 0oC 2atm 5atm 60oC 绝热 一根长铁丝，一端插入100 ℃的沸水中,另一端放入0 ℃的恒温源中，经过足够长的时间，温度随铁丝有一定的分布，而且不随时间变化,这种状态是否为平衡态？ 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. 思考与讨论一 力学平衡 具有一种相同的力学性质 压强 静电平衡 具有一种相同的电学性质 电势 热平衡 具有一种相同的热学性质 温度 系统间的相互作用 温度相等 二、热平衡和温度 k 10oC 5atm 50oC 6atm 绝热 + + + - - - - - - 10OC 200OC 绝热 特征 若两带电体相连后，其带电状态不发生变化. 说明两带电体原来就已经处于相同的电平衡状态.（具有相等的电势） 若两个系统接触后，它们的热学状态不发生变化. 说明两个系统原来就已经处于相同的热平衡状态.（具有相等的温度） 若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. 热平衡定律(热力学第零定律) 二、热平衡和温度 A B A B A B A C B C A B 问题: 为了判断两个物体的温度是否相同,可使用温度计.试根据热平衡定律说明其中的原理. 三、温度计与温标 温标 ——温度的数值表示法 建立一种温标的三要素： ①选择某种物质（叫做测温物质）的某一随温度 变化的属性（叫做测温属性）来标志温度； ②选定固定点（规定零点）； ③对测温属性随温度的变化关系作出规定（即规 定分度的方法）. 水银温度计 ——水银的热膨胀 电阻温度计 ——金属电阻随温度变化 气体温度计 ——气体压强随温度变化 点击伽利略温度计观看视频 思考与讨论二 如图为电视台所作的天气预报节目，北京的气温是0 ℃,请思考以下问题： （1）在天气预报中使用的是什么温标？ （2）热力学温度与摄氏温度有什么关系？ 摄氏温标： 标准大气压下冰的熔点为0℃ 标准大气压下水的沸点为100℃ 在0℃和100℃之间等分成100等份，每份算作1℃ 热力学温标： 热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一， 用符号T表示，单位是开尔文，简称开，符号为K. 开氏温度T与摄氏温度t的关系是： T = t + 273.15 K ∆T = ∆t 这个公式要记住 　(课本12页科学漫步改编)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7—4—1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 图7－4－1 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，其双金属征的内层一定为铜．外层一定为铁 ABC 　　　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其弯曲程度随温度变化的原理来工作的，A、B选项是正确的．图7－ 4一l左图中．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．图7—4—1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选项是错误的． $$