版物理《学案导学与随堂笔记》人教版选修33课件第七章气体动理论4.docx

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版物理《学案导学与随堂笔记》人教版选修33课件第七章气体动理论4

第七章

4温度和温标

学习目标

1•知道平衡态及系统的状态参量.

2•明确温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系.I

3•了解温度计的原理，知道热力学温度与摄氏温度的换算关系.

内容索引

知识探究

题型探究

达标检测

知识探究

—、状态参量与平衡态

导学探究

（1）在力学中，为了确定物体运动的状态，我们使用了物体的位移和速度这两个物理量.在热学中如果我们要研究一箱气体的状态，需要哪些物理量呢？

答案体积、压强和温度.

（2）如果系统与外界没有能量交换，该系统就达到平衡态了吗？

答案不是.

知识梳理

1.热力学系统：

由大量分子组成的一个研究对象.

3.对平衡态的理解

（1）在没有外界影响的情况下，系统内的各部分的状态参量达到軽，即

达到平衡态.

（2）平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的.

即学即用

判断下列说法的正误.

（1）描述运动物体的状态可以用压强等参量.（X）

（2）体积能描述系统的热力学性质.（V）

（3）处于平衡态的系统内部分子停止了运动.（X）

—、热平衡与温度

导学探究

（1）用手心握住体温计玻璃泡，观察到体温计的示数逐渐上升•当上升到36°C左右时，为什么不再上升？

答案因为体温计与人体温度相同，即达到了热平衡.

（2）当把它立即放入40°C的水中时，你又看到什么现象？

为什么？

答案体温计的示数继续上升，因为体温计玻璃泡的温度与水的温度不相同，没有达到热平衡.

知识梳理

1•热平衡：

两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将改变.但是经过—段时间以后，状态参量就不再变化了妝说明两个系统对于传热来说已经达到了平衡，这种平衡叫做热平衡.

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熬乎彳麵个结论称为热平衡定律.

3•热平衡与温度

（1）—切达到热平衡的物体都具有相同的蛋里.

（2）温度计的测温原理

若物体与A处于热平衡，它同时也与B处于热平衡，贝必的温度等I的温度，这就是温度计用来测量温度的基本原理.

三、温度计与温标

导学探究

（1）如图1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？

答案不是.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.

（2）如果气体的温度是1°C,也可以说气体的温度是多少K?

如果气体的温度升高了1°C,也可以说气体的温度升高了多少K?

答案274.15K1K

知识梳理

1•几种温度计的测量原理

⑴水银温度计是根据水银热月齢鈿来测量温度的.

（2）金属电阻温度计是根据金属的电阻随遍度的变化来测量温度的.

（3）气体温度计是根据气体压强隔温度的变化来测量温度的.

（4）热电偶温度计是根据不同导体因温差产生的电动势的大小来测量温度的.

2.确定一个温标的方法

⑴选择某种具有测温属性的缠.

（2）了解测温物质随温度变化的函数关系.

（3）确定温度的零点和分度的方法.

3.热力学温度卩与摄氏温度f

（1）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°C,水的沸点为100°C,在0°C和100°C之间均匀分成100等份,每

份算做1°C.

（2）热力学温标：

现代科学中常用的表示温度的方法，热力学温标也叫塑

对温标.热力学温标表示的温度叫.粛繰哮温蘇,单位是尔文,符号为JL.

（3）摄氏温度与热力学温度的关系为T=r+273.15K

（4）

对对答案吧

注意：

摄氏温标的1°C的分格与热力学温标1K的分格是等价的，故用热力学温标表示的温度和摄氏温标表示的温度，虽然起点不同，但表示暹度的温度差是相同的，即△卩二比

即学即用

判断下列说法的正误.

（1）温度计测温原理就是热平衡定律.（V）

（2）温度与温标是一回事.（X）

（3）1K就是1°C.（X）

（4）摄氏温度升高1°C,在热力学温标中温度升高274.15K.（X）

对对答案吧

题型探究

一.状态参量与平衡态

例1下列说法正确的是

A.只有处于平衡态的系统才有状态参量

B.状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统状态变化时，其各个状态参量都会改变

&两物体发生热传递时，它们组成的系统处于非平衡态

D.O°C的冰水混合物放入1°C的环境中，冰水混合物处于平衡态

方法总结

两步法判断热力学系统是否处于平衡态

（1）判断热力学系统是否受到外界的影响.

（2）判断系统的状态参量（压强、体积和温度）是否发生变化•如果系统不受外界的影响，且状态参量不发生变化，系统就处于平衡态，否则就是非平衡态.

二.平衡态与热平衡的区别与联系

平衡态

热平衡

区别

研究对象

-个系统

两个接触的系统

判断依据

系统不受外界影响，状态参量不变

两个系统的温度相同

联系

处于热平衡的两个系统都处于平衡态

例2（多选）有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触一段时间后分开，再将乙和丙接触一段时间后分开，假设只有在它们相互接触时有热传递，不接触时与外界没有热传递，则金甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态

B.只有乙、丙达到了平衡态，甲没有达到平衡态

C.乙、丙两物体都和甲达到了热平衡

&乙、丙两物体达到了热平衡

方法总结

判断系统达到热平衡的两个方法

（1）根据两个相接触的系统的状态参量是否发生变化判断.如果不发生变化，处于热平衡状态，发生变化则不处于热平衡状态.

（2）根据两个系统的温度是否相同判断.如果相同，处于热平衡状态，不相同则不是热平衡状态.

三、温度与温标

例3（多选）关于温度与温标，下列说法正确的是

护摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法

B.摄氏温度与热力学温度都可以取负值

C.摄氏温度升高3°C,在热力学温标中温度升高276.15K&热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一度的大小相等

规律总结

热力学温度与摄氏温度关系的理解

（1）T=z+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°C与热力学温度变化1K是等效的，即AT-Ar,而不是△卩二d+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.

针对训练⑴水的沸点是_100°c-JZ3.J1k.

（2）绝对零度是-273.15°C=_0_K.

（3）某人体温是36.5°C,也可以说体温为309.65k,此人体温升高1.5°C,也可以说体温升高丄"K.

达标检测

1•如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各处的

令温度、压强、体积都一定达到了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

肆稱度次慷强奔曝嘯选至停犁燧I聚蜿内各部分的状态参量如温度、压强和体积等不再随时间发生变化.温度达到稳定值，分子仍然是运动的,

2.侈选）下列说法正确的是

护攵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与久c分别达到热平衡，则久c之间也达到了热平衡

护物体温度相同，可以说两物体达到了热平衡

3.（多选）严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下鱼儿仍在游动.为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是

A.用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出示

B.取一空的塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即读出温度计的示数

£若温度计显示的示数为摄氏温度4°C,即热力学温度4K

D.若温度计显示的示数为摄氏温度4°C,即热力学温度277.15K

4.（多选）下列关于温度的说法正确的是

&水的沸点为100°C,用热力学温度表示即为373.15K

纟水从0°C升高到100°C,用热力学温度表示即为从273.15K升高到373.15

解徘从张饑鑽业智餌居馮黜嫌勰翳厳闕赣素制趨的，A正确;

根据卩二（+273.15K可知,100°C相当于热力学温标373.15K,水从0°C升高到100°C升高了100K,B、C正确，D错误.

O

本课结束