高二物理课件 7.4《温度和温标》课件（人教选修3-3）

欢迎进入物理课堂 2020 4 8 第四节温度和温标 2020 4 8 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第四节 课前自主学案 课标定位 2020 4 8 学习目标 1 知道状态参量以及平衡态的概念 2 理解热平衡的概念及热平衡定律 3 掌握温度与温标的定义 理解温度意义以及热力学温度的表示 理解摄氏温度与热力学温度的关系 重点难点 1 对热平衡和温度的理解 2 热力学温标及热力学温度与摄氏温度的数量关系 课标定位 2020 4 8 课前自主学案 一 状态参量与平衡态1 状态参量 描述系统状态的物理量叫系统的状态参量 通常用 描述它的几何性质 用 描述其力学性质 用 描述其热学性质 2 平衡态 对于一个不受外界影响的系统 无论其初始状态如何 经过足够长的时间 必将 体积 压强 温度 2020 4 8 达到 不再随时间变化的状态 这种状态叫 否则就是 二 热平衡与温度1 热平衡 两个相互接触的系统 它们之间没有隔热材料 或通过导热性能好的材料接触 经过一段时间 这两个系统的状态参量不再发生变化 即这两个系统达到了 温度 压强 平衡态 非平衡态 热平衡状态 2020 4 8 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 3 温度 处于热平衡的系统之间有一 共同热学性质 即 这就是温度计能够用来测量温度的基本原理 三 温度计与温标1 摄氏温标 早期的摄氏温标规定 标准大气压下的冰的熔点为 水的沸点为 热平衡 温度 0 100 2020 4 8 2 热力学温标 热力学温标的0点规定为摄氏温度的 它的一度与摄氏温度的一度相等 这种表示温度的方法就是热力学温标 也叫 温标 用这种方法表示的温度叫热力学温度 单位是 简称开 K 3 热力学温度与摄氏温度的关系 T 273 15 开尔文 开尔文 t 273 15K 2020 4 8 核心要点突破 一 平衡态与热平衡1 平衡态的理解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 温度 体积 压强 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的状态 2020 4 8 2 热平衡的理解相互接触的两个系统 各自的状态参量将会相互影响而分别改变 最后 两个系统的状态参量将不再变化 我们就说两系统达到了热平衡 一切达到热平衡的系统都具有相同的温度 所以两个系统达到热平衡的标准是系统具有相同的温度 2020 4 8 3 平衡态与热平衡概念的区别 1 平衡态不是热平衡 平衡态是对某一系统而言的 热平衡是对两个接触的系统而言的 2 分别处于平衡态的两个系统在相互接触时 它们的状态可能会发生变化 直到温度相同时 两系统便达到了热平衡 达到热平衡的两个系统都处于平衡态 2020 4 8 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 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 温度是决定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 2020 4 8 解析 选BCD 热平衡的系统都具有相同的状态参量 温度 故A项错误 C项正确 由热平衡定律 若物体与A处于热平衡 它同时也与B达到热平衡 则A的温度便等于B的温度 这也是温度计用来测量温度的基本原理 故B D项也正确 2020 4 8 二 温度与温标1 温度 含义的两种说法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 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 两个物体相互处于热平衡时 存在一个数值相等的态函数 这个态函数就是温度 这样的定义更具有科学性 2020 4 8 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 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 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 第三确定温度零点和分度的方法 温度的两种数值表示法 摄氏温标和热力学温标 2020 4 8 2020 4 8 特别提醒 1 热力学温度中的0K也叫绝对零度 等于 273 15 它是低温的极限 可以无限接近但永远也达不到这一温度 2 热力学温度单位开尔文是国际单位制中七个基本单位之一 2020 4 8 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 关于热力学温度和摄氏温度 以下说法正确的是 A 热力学温度的单位 K 是国际单位制中的基本单位B 温度升高了1 就是升高了1KC 物体的温度由本身决定 数值与所选温标无关D 0 的温度可用热力学温度粗略地表示为273K 2020 4 8 解析 选ABD 热力学温度K是国际单位制中七个基本物理量之一 其单位称为基本单位 A对 用摄氏温标与热力学温标表示同一物体的温度数值不同 必有T t 273 15K 可知C错 D对 两种温标每一度的含义相同 即1 1K B对 2020 4 8 课堂互动讲练 关于平衡态和热平衡 下列说法中正确的是 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温度一定相等 2020 4 8 思路点拨 一个系统的温度 压强 体积都不在变化 才是处于平衡态 若两个系统的温度相等 则两个系统已达到热平衡 自主解答 一般来说 描述系统的状态参量不止一个 仅仅根据温度不变且处处相等不能得出系统一定处于平衡态的结论 选项A错 根据热平衡的定义可知B和D是正确的 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 可见选项C错 答案 BD 2020 4 8 方法总结 平衡态的特点 系统温度 压强 体积不发生变化 热平衡特点 两个处于平衡态的系统具有相同的温度 变式训练1关于热平衡 下列说法正确的是 A 系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值B 标准状况下冰水混合物与0 的水未达到热平衡 2020 4 8 C 量体温时温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身体达到热平衡D 冷热程度相同的两系统处于热平衡状态解析 选ACD 两系统达到热平衡时的标志是它们的温度相同 或者说它们的冷热程度相同 所以A C D对 B错 2020 4 8 关于热力学温度下列说法中正确的是 A 33 240KB 温度变化1 也就是温度变化1KC 摄氏温度与热力学温度都可能取负值D 温度由t 升至2t 对应的热力学温度升高了273K t 2020 4 8 精讲精析 本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系 T 273K t 由此可知 33 240K A正确 同时B正确 D中初态热力学温度为273K t 末态为273K 2t 温度变化tK 故D错 对于摄氏温度可取负值的范围为 273 0 因绝对零度达不到 故热力学温度不可能取负值 故C错 答案 AB 2020 4 8 方法总结 熟练应用T t 273 15K是解决有关热力学温度与摄氏温度换算的基础 就一个分度而言 1 和1K相等 即 T t 变式训练2下列关于热力学温度的说法中 正确的是 A 136 比136K温度高B 0 等于273 15KC 1 就是1KD 升高1 就是升高273 15K 2020 4 8 解析 选AB 根据T t 273 15K可知 136 137 15K 0 等于273 15K A B正确 由 T t判断C D错误 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全