2.1温度与温标 学案-2022-2023学年高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册（含答案）

学习内容：《2.1温度和温标》总第_____课时课标核心素养要求了解热力学系统、温度和温标学习目标1、知道系统状态参量和平衡态。2、知道热平衡，理解热平衡定律及温度的意义3、知道温标、摄氏温标和热力学温标，知道摄氏温度与热力学温度的转换关系。学习重点系统、温度、温标学习过程教学笔记【自主学习】回顾压强和大气压强知识，阅读教材，用状态参量描述一个热力学系统【合作学习·难点探究】任务一、知道平衡态和状态参量系统:大量分子组成的一个系统，在热学中叫一个热力学系统，简称系统。(系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界)。2.状态参量:状态参量几何参量:体积V;力学参量，压强P;热学参量T。3.平衡态:在没有外界影响的情况下,只要经过足够长的时间,系统内各部分的状态参量能够达到稳定状态,这种状态叫作平衡态平衡态的特点:系统所有状态参量都不随时间变化。4、对平衡态的理解:(1)热力学的平衡态是一种动态平衡,(2)由于实际中并不存在完全不受外界影响,并且宏观性质绝对保持不变的系统,所以平衡态只是一个理想化的概念【例题1】下列关于系统是否处于平衡态的说法正确的是()A．开空调2分钟内教室内的气体处于平衡态B．两个温度不同的物体相互接触，这两个物体组成的系统处于非平衡态C．0℃的冰水混合物放入1℃的环境中，冰水混合物处于平衡态压缩密闭容器中的空气，空气处于平衡态【针对训练1】如果一个系统达到了平衡态,那么这个系统各处的 ()A.温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化B.温度一定达到了某一稳定值,但压强和体积仍是可以变化的C.温度一定达到了某一稳定值,并且分子不再运动,达到了“凝固”状态D.温度、压强就会变得一样,但体积仍可变化任务二、热平衡与温度1.热平衡:两个相互接触的热力学系统的状态参量不再变化,此时两个系统达到了热平衡。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热平衡。3.温度:热平衡定律表明,当两个系统A、B处于热平衡时,它们必然具有某个共同的热学性质----温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。4.热力学平衡的标志：达到热平衡的系统具有相同的温度5.平衡态≠热平衡：平衡态指的是一个系统的状态参量不再改变，热平衡是两个系统达到相同的温度。【例题2】关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的有()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【针对训练2】热力学系统的平衡态是一种()A．定态平衡 B．动态平衡C．分子已经不动 D．分子仍做无规则运动任务三、温度计与温标1．“温度”含义的两种说法(1)宏观角度：表示物体的冷热程度．(2)热平衡角度：两个处于热平衡的系统存在一个数值相等的物理量，这个物理量就是温度．2、温标：定量描述温度的方法叫温标建立一种温标的三要素：①选择测温物质（水银/铂/气体/热电偶）②确定测温属性（体积/电阻/压强/电动势）③选定温度零点和分度方法摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0_℃，水的沸点为100_℃，在0℃和100℃之间均匀分成100等份，每份算做1℃.热力学温标：热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，热力学温标也叫绝对温标．热力学温标表示的温度叫热力学温度．用符号T表示，单位是开尔文，符号为K.热力学温度与摄氏温度的关系为：T＝t＋273.15KΔT＝Δt3、温度计举例——测量温度的工具。【例题3】：下列说法中正确的有()A．物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关B．温度升高了1℃就是升高了1KC．摄氏温度与热力学温度都可以取负值D．－33℃与240.15K表示不同的温度E.热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理F.预防新冠肺炎体温检测临界温度是37.30C,用热力学温度表示则为310.45K任务四、会求封闭气体压强方法总结：静止或匀速运动状态下气体压强的求法（1）取等压面法同种液体在同一深度向各个方向的压强相等，在连通器中，灵活选取等压面，利用同一液面压强相等求解气体压强（2）力平衡法选与封闭气体接触的活塞、汽缸或液体为研究对象进行受力分析，由平衡条件列式求气体压强.【例题4】(1)如图1甲所示，C、D液面水平且等高，液体密度为ρ，重力加速度为g，其他条件已标于图上，试求封闭气体A的压强.(2)在图乙中，汽缸置于水平地面上，汽缸横截面积为S，活塞质量为m，汽缸与活塞之间无摩擦，设大气压强为p0，重力加速度为g，试求封闭气体的压强.【针对训练3】求图中被封闭气体A的压强．其中(1)(2)(3)图中的玻璃管内都灌有水银，(4)图中的小玻璃管浸没在水中．大气压强p0＝76cmHg.(p0＝1.01×105Pa，g＝10m/s2，ρ水＝1×103kg/m3)【达标训练·限时检测】1．关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的有()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2．两个原来处于热平衡状态的系统，分开后，由于受外界的影响，其中一个系统的温度升高了5K，另一个系统的温度升高了5℃，则下列说法正确的是()A．两个系统不再是热平衡状态B．两个系统此时仍是热平衡状态C．两个系统的状态都发生了变化D．两个系统的状态都没有发生变化3..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4.如图所示，一轻弹簧上面连接一轻质光滑导热活塞，活塞面积为S，弹簧劲度系数为k，一质量为m的光滑导热汽缸开始与活塞恰好无缝衔接，汽缸只在重力作用下下降直至最终稳定，汽缸未接触地面，且弹簧仍处于弹性限度内，环境温度未发生变化，汽缸壁与活塞无摩擦且不漏气，汽缸深度为h，外界大气压强为p0，重力加速度为g，求：稳定时，汽缸内封闭气体的压强；【反思总结】答案【例1】B【针对训练】1、A【例2】B【针对训练】2、BD【例3】ABE【例4】pA＝p