2.1温度和温标学案-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）

第二章气体、固体和液体1．温度和温标核心素养目标物理观念：(1)了解系统的状态参量以及平衡态的概念．(2)掌握热平衡的概念及热平衡定律．(3)掌握温度与温标的定义以及热力学温标的概念．科学思维：通过学习温度与温标，体会热力学温度与摄氏温度的关系．科学探究：探究温度计的工作原理．科学态度与责任：观察生活中的热平衡现象，体会热力学温度的应用.知识点一、状态参量与平衡态1．系统研究某一容器中气体的热学性质，其研究对象是容器中的________组成的系统，这在热学中叫作一个________，简称系统．例如，用酒精灯加热容器中的气体，把气体作为研究对象，它就是一个热力学________，而容器和酒精灯就是________．2．状态参量热学中描述________的物理量．常用状态参量为________、________、________.通常用________描述它的几何性质，用________描述力学性质，用________描述热学性质．点睛eq\a\vs4\al\co1(状,态,参,量)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(体积V：几何参量，确,定系统的空间范围,温度T：热学参量，确,定系统的冷热程度,压强p：力学参量压强,是压力与接触面积的比,值，即p＝\f(F,S)))知识点二、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________，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________，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，我们就把表征这一“共同的热学性质”的物理量叫作温度．一切达到热平衡的系统都具有相同的________．拓展eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(力学中的,平衡状态))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(静止，v＝0，a＝0,匀速直线运动：,v≠0，a＝0))平衡条件eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(运动条件：a＝0,受力条件：F＝0))知识点三、温度计与温标1．如果要定量地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是________；确定一个温标时首先要选择一种测温物质，根据这种物质的某个特性来制造________．确定了测温物质和这种物质用以测温的某种性质以后，还要确定温度的________和________的方法．2．________表示的温度叫作________，它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________，简称开，符号为K.3．摄氏温标与热力学温标的关系：摄氏温标由________导出，摄氏温标所确定的温度用t表示，它与热力学温度T的关系是T＝________.拓展国际单位制中的七个基本量及基本单位．物理量基本单位力学长度米(m)质量千克(kg)时间秒(s)电学电流安[培](A)热学物质的量摩[尔](mol)热力学温度开[尔文](K)光学发光强度坎[德拉](cd)

要点一平衡态和热平衡的理解【例1】关于平衡态和热平衡，下列说法正确的是()A．热平衡就是平衡态B．只要系统的温度不变化，系统就处于平衡态C．处于热平衡的两个系统内能一定相同D．处于热平衡的两个系统温度一定相同区别平衡态与热平衡(1)平衡态是一个系统所处的状态，在该状态下系统的所有状态参量(如温度、压强等)不再发生变化，而热平衡是两个系统达到了相同的温度，温度是判断两系统是否达到热平衡的唯一参量．(2)热平衡不是平衡态，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．(3)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．点拨处于热平衡的每个系统内部各部分的温度相同；两系统达到热平衡后，两系统的温度相同．要点二热力学温标与摄氏温标的关系1．T＝t＋273.15K是解决有关热力学温度与摄氏温度关系问题的基础．2．摄氏温度变化1℃与热力学温度变化1K是等效的，即ΔT＝Δt，而不是ΔT＝Δt＋273.15K.3．绝对零度是低温的极限，只能接近，永远达不到，故热力学温度不能出现负值，但摄氏温度可以出现负值．【例2】(多选)关于热力学温度，下列说法正确的是()A．－33℃相当于240.15KB．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273.15K＋t变式训练3(多选)下列关于温标的说法正确的是()A．温标不同，测量时得到的同一系统温度的数值是不同的B．不同温标表示的温度数值不同，可以说明温度不同C．温标的规定都是人为的，没有理论依据D．热力学温标是从理论上规定的两种不同温标的温度关系热力学温度与摄氏温度对应的温标的零点是不同的，因此用这两种温标表达同一温度时的数值是不同的，但每一单位温度的大小是相同的，即在摄氏温度中物体温度升高或降低几摄氏度，热力学温度中就对应升高或降低几开尔文．热力学温度与摄氏温度的换算关系是T＝t＋273.15K；在处理热学问题时，用热力学温度比用摄氏温度更简单．根据T＝t＋273.15K，若以T为纵轴，t为横轴，可得图像如图所示．

【随堂演练】1．如图是四种测量液体温度的方法，其中正确的是()2．(多选)下列物体中处于平衡态的是()A．冰水混合物处在1℃的环境中B．将一铝块放入沸水中加热较长的时间C．冬天刚打开空调的教室内的气体D．用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间3．小硕用一种特殊材料制成了一个新的温度计，他将标准大气压下冰的熔点与水的沸点之间的温度等分为200格，且将冰的熔点的温度定为50m，今小硕测量一杯水的温度为200m，则该温度用摄氏温度表示为()A．60℃B．50℃C．75℃D．100℃4．(多选)如图所示，一个有细长管的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，细管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，就能根据液面的变化测出温度的变化，则()A．该温度计的测温物质是槽中的红色液体B．该温度计的测温物质是细管中的红色液体C．该温度计的测温物质是球形瓶中的空气D．该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的第二章气体、固体和液体1．温度和温标基础导学研读教材一、1.大量分子热力学系统系统外界2．系统状态压强体积温度体积压强温度二、1.不再变化2．热平衡3．温度三、1.温标温度计零点分度2．热力学温标热力学温度开尔文3．热力学温标t＋273.15K课堂互动合作探究要点一【例1】【解析】A错：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．B错：一个系统的温度、压强、体积都不变化，系统才处于平衡态，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．C错，D对：如果两个系统处于热平衡状态，则它们的温度一定相同，而系统的内能与温度、体积、质量等有关．【答案】D要点二【例2】【解析】A对：由T＝t＋273.15K可知－33℃相当于240.15K.B对：由T＝t＋273.15K可知，ΔT＝Δt，即热力学温标温度的变化总等于摄氏温标温度的变化，温度变化1℃，也就是温度变化1K.C错：因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值．D错：初态热力学温度为t＋273.15K，末态为2t＋273.15K，温度变化t(K)．【答案】AB随堂演练达标检测1．解析：用温度计测量液体温度时，温度计必须置于液体中，而且不能与器壁接触，只有D正确．答案：D2．解析：冰水混合物在1℃的环境中要吸收热量，温度升高，不是平衡态，A错误；当铝块放在沸水中足够长的时间，铝块各部分的温度与沸水的温度相同，达到平衡态，B正确；同理可知D也正确；冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不同，不是平衡