2027高考物理复习选择性必修三第1节　温度和温标

第二章气体、固体和液体第1节温度和温标学习目标1．知道什么是状态参量，知道热平衡的概念。2.理解热平衡定律及温度的意义。3.知道温度计的构造，会使用常见温度计。4.理解温标、热力学温度的意义，掌握摄氏温度与热力学温度的区别与联系。课前知识梳理PART01第一部分一、状态参量与平衡态1．热力学系统：由大量分子组成的____。2．外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体。3．状态参量：为确定系统的状态所用到的一些______，如：体积、压强、温度等。4．平衡态：在没有外界影响的情况下，系统内各部分的________达到的稳定的状态。说明：平衡态是状态量，不是过程量，处于平衡态的系统，状态参量在较长时间内不发生变化。系统物理量状态参量二、热平衡与温度1．热平衡两个相互接触而传热的热力学系统的状态参量________。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______。3．温度表征热平衡系统的“______________”的物理量。4．热平衡的特点达到热平衡的系统具有相同的____。不再变化热平衡热平衡共同的热学性质温度三、温度计与温标1．温度计名称原理水银温度计水银的______气体温度计气体____随温度的变化热膨胀压强2.温标要定量地描述温度，必须有一套方法，这套方法就是温标。(1)摄氏温标：规定标准大气压下冰的熔点为0℃，水的沸点为100℃，并据此把玻璃管上0℃刻度与100℃刻度之间均匀分成100等份，每份算作1℃。(2)热力学温标：热力学温标表示的温度叫作__________，它是国际单位制中七个基本物理量之一。热力学温度(3)摄氏温度与热力学温度摄氏温度摄氏温标表示的温度，用符号__表示，单位是______，符号为℃热力学温度热力学温标表示的温度，用符号__表示，单位是______，符号为K换算关系T＝____________________t摄氏度T开尔文t＋273.15K√×

判断下列说法是否正确。(1)温度可以从高温物体传递到低温物体。(

)(2)处于热平衡的几个系统的温度一定相等。(

)(3)0℃的温度可以用热力学温度粗略表示为273K。(

)(4)温度升高了10℃也就是升高了10K。(

)(5)物体的温度由物体本身决定，数值与所选温标无关。(

)√√×

课堂深度探究PART02第二部分知识点一平衡态与热平衡如图所示，图像表达了两个系统达到热平衡的过程，根据图像分析A、B两个系统达到热平衡的条件是什么？

[提示]达到热平衡时，具有相同的温度。1．平衡态系统温度、压强、体积不发生变化。当系统处于平衡态时，系统所有状态参量都不随时间变化，我们就能比较准确地描述系统的状态。在中学阶段，我们主要处理平衡态的问题。2．热平衡相互接触而传热的两个系统，各自的状态参量将会相互影响而分别改变，经过一段时间，两个系统的状态参量将不再变化，我们就说两个系统达到了热平衡。3．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，这个结论称为热平衡定律。4．热平衡的特征(1)热平衡的特征方面：温度是反映一个系统与另一个系统是否达到热平衡的物理量。(2)热平衡的条件方面：达到热平衡的两个系统一定具有相同的温度。(3)热平衡是一种动态平衡。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，表现为系统的温度不随时间变化，而力学中的平衡态是指物体处于静止或匀速直线运动的状态。下列对热平衡的理解正确的是(

)A．标准状况下冰水混合物与0℃的水未达到热平衡B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统也达到了热平衡C．一个系统处于平衡态时，它与其他系统也就达到了热平衡D．热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同√[解析]

标准状况下冰水混合物的温度为0℃，与0℃的水达到了热平衡，故A错误；根据热平衡定律可知，A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统也达到了热平衡，故B正确；热平衡是指两个系统相互接触而传热，经过一段时间后，各自的状态参量不再变化，这两个系统就达到热平衡，故C错误；根据热平衡的特点可知，两个系统达到热平衡的标志是它们温度相同，但压强、体积不一定相同，故D错误。关于热平衡，下列说法错误的是(

)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√[解析]

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，热量是传热过程中传递的能量，是过程量，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，这两个系统必定处于热平衡，这是温度计的测温原理，B、D正确。知识点二温度和温标摄氏温标(以前称为百分温标)是由瑞典天文学家摄尔修斯设计的。在标准大气压下，把冰的熔点规定为0℃，水的沸点规定为100℃，因此在这两个固定点之间的温度差为100℃，若把玻璃管上0℃刻度与100℃刻度之间均匀分成100等份，每等份代表1℃。摄氏温标所确定的温度叫作摄氏温度，常用t表示。热力学温标由英国科学家威廉·汤姆孙(开尔文)创立，它表示的温度叫热力学温度，常用T表示。试探究：(1)热力学温标与摄氏温标之间的关系是什么？[提示]

关系式为T＝t＋273.15K。(2)如果可以粗略地取－273℃为绝对零度，在标准大气压下，冰的熔点是多少摄氏度，为多少开？水的沸点又是多少摄氏度，为多少开？[提示]

冰的熔点为0℃，为273K；水的沸点为100℃，为373K。1．温度(1)宏观上①温度的物理意义：表示物体冷热程度的物理量。②与热平衡的关系：各自处于平衡态的两个系统，相互接触时，它们相互之间发生了热量的传递，热量从高温系统传递给低温系统，经过一段时间后两系统温度相同，达到一个新的平衡态。(2)微观上①反映物体内分子热运动的剧烈程度，是大量分子热运动平均动能的标志。②温度是大量分子热运动的集体表现，是含有统计意义的，对个别分子来说温度是没有意义的。2．常见温度计及其原理名称原理水银温度计水银的热膨胀金属电阻温度计金属的电阻率随温度的变化气体温度计气体压强随温度的变化热电偶温度计不同导体因温差产生电动势的大小不同3.温度计测温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，其温度与待测物体相同。4．温标(1)常见的温标有摄氏温标、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，确定温度的零点和分度的方法。角度1对温度的理解

(2023·北京卷，T1)夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体(

)A．分子的平均动能更小B．单位体积内分子的个数更少C．所有分子的运动速率都更小D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大√[解析]夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，故A正确，C错误；由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，单位体积内分子的个数更多，则分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，B、D错误。角度2热力学温标和摄氏温标

(多选)下列关于热力学温度的说法正确的是(

)A．－33℃＝240.15KB．温度变化1℃，也就是温度变化1KC．水的沸点为100℃，用热力学温度表示即为373.15KD．温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了(t＋273.15)K√√√[解析]

热力学温度与摄氏温度的关系为T＝t＋273.15K，可知－33℃相当于240.15K，故A正确；由T＝t＋273.15K，可知ΔT＝Δt，即热力学温度的变化总等于摄氏温度的变化，温度变化1℃，也就是温度变化1K，故B正确；根据T＝t＋273.15K，可知100℃相当于热力学温度(100＋273.15)K＝373.15K，故C正确；初态温度t℃对应的热力学温度为(t＋273.15)K，末态温度2t℃对应的热力学温度为(2t＋273.15)K，则对应的热力学温度升高了tK，故D错误。(1)如图所示，伽利略温度计是利用玻璃管内封闭的气体作为测量物质制成的，当外界温度越高时，细管内的水柱越高吗？[解析]

不是，由热胀冷缩可知，当外界温度越高时，气体膨胀越厉害，细管内的水柱越低。[答案]

见解析(2)如果气体的温度是1℃，也可以说气体的温度是多少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?[解析]

如果气体的温度是1℃，则此时气体的热力学温度T＝(273.15＋1)K＝274.15K；如果气体的温度升高了1℃，则气体热力学温度升高了ΔT＝Δt＝1K。[答案]

274.15K

1K角度3温度计

(多选)下列说法正确的是(

)A．温度计测温原理就是热平衡定律B．温度计与被测系统的温度不相同时，读不出示数C．温度计读出的示数是它自身这个系统的温度，若它与被测系统达到热平衡，这一示数也是被测系统的温度D．温度计读出的示数就是被测系统的温度，无论是否达到热平衡√√[解析]

温度计能测出被测系统的温度的原理就是热平衡定律，即温度计与被测系统达到热平衡时温度相同，其示数也就是被测系统的温度，故A、C正确，D错误；温度计与被测系统的温度不相同时，仍有示数，故B错误。随堂巩固落实PART03第三部分√1．(平衡态和热平衡)关于平衡态和热平衡，下列说法正确的是(

)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压强一定相等解析：根据平衡态的定义知，系统的温度、体积、压强都不随时间变化，系统才处于平衡态，A错误；根据热平衡的定义知，处于热平衡的两个系统温度相同，B正确，D错误；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，C错误。√2．(热平衡与温度)(多选)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√√解析：当温度计的液泡与被测物体紧密接触时，如果两者的温度有差异，它们之间就会发生热传递，高温物体将向低温物体传热，最终使两者的温度相等，即达到热平衡，故A、D正确；两个物体的温度相同时，不会发生热传递，已经达到热平衡，故B错误；若a与b、c分别达到热平衡，三者温度一定相等，所以b、c之间也达到了热平衡，故C正确。3．(温度和温标)下面关于温度的叙述不正确的是(

)A．温度就是温标B．两个系统处于热平衡时，它们具有一个共同的性质——温度相同C．温度是分子热运动平均动能的标志D．温度的高低决定了分子热运动的剧烈程度√解析：温度表示物体的冷热程度，它反映物体内部