74温度和温标学案汇总.docx

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74温度和温标学案汇总

第4节　温度和温标学案

[目标定位]　1.知道平衡态、热平衡的定义.2.明确温度的定义及判断系统处于热平衡的条件.3.能区分摄氏温度与热力学温度，记住它们之间的关系．

课前预习

1．由大量分子组成的____________叫热力学系统，描述热力学系统的状态参量有________、________、________等．无外界影响下，________________________时，系统处于平衡态．

2．当两个相互接触的热力学系统的参量____________时，这两个系统就达到____________；当两个系统在接触时，若它们的________________________，则这两个系统处于热平衡；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______________；一切互为热平衡的系统都具有相同的________．

3．热力学温标表示的温度叫做________________．它是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号____表示，单位是__________，简称开，符号为K.摄氏温度t与热力学温度T的关系是：

T＝t＋________K.

4．甲、乙两物体接触时，甲向乙传递热量的原因是（　　）

A．甲的质量比乙大B．甲的比热容比乙大C．甲的热量比乙大D．甲的温度比乙高

5．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

6．某同学取出一支示数为39.6℃的体温计，没有将水银甩回玻璃泡而直接测量自已的体温，若他的实际体温是36.6℃，则测出来的体温是（　　）

A．36.6℃B．39.6℃C．3℃D．76.2℃

课堂探究【概念规律练】

知识点一　平衡态

1．描述系统的各状态参量中温度不断发生变化，就说系统处于非平衡态，对吗？

2．下列状态中处于热平衡态的是（　　）

A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间B．冰水混合物处于0℃环境中

C．突然被压缩的气体D．开空调2分钟内教室内的气体

知识点二　热平衡

3．有关热平衡的说法正确的是（　　）

A．如果两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态

B．热平衡定律只能研究三个系统的问题

C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态

D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小差别

4．关于热平衡，下列说法中正确的是（　　）

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

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

知识点三　热力学温标与摄氏温标

5．关于热力学温标的正确说法是（　　）

A．热力学温标是一种更为科学的温标B．热力学温标的零度为－273.15℃，叫绝对零度

C．气体温度趋近于绝对零度时其体积为零

D．在绝对零度附近气体已液化，所以它的压强不会为零

6．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1K

C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

【方法技巧练】

热力学温标与摄氏温标关系的判定方法

7．关于热力学温度和摄氏温度，以下说法不正确的是（　　）

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273.15K

C．1℃就是273.15K

D．0℃的摄氏温度可用热力学温度粗略地表示为273K

8．关于热力学温标和摄氏温标，下列说法正确的是（　　）

A．热力学温标中的每1K与摄氏温标中每1℃大小相等

B．热力学温度升高1K大于摄氏温度升高1℃

C．热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃

D．某物体摄氏温度为10℃，即热力学温度为10K

巩固练习

1．关于温度的物理意义，下列说法中正确的是（　　）

A．温度是物体冷热程度的客观反映

B．人如果感觉到某个物体很冷，就说明这个物体的温度很低

C．热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的物体

D．热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体

2．严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下面鱼儿仍在游动．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中，待较长时间后从水中提出，读出示数

B．取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞中放入水中，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度

C．取一塑料饮水瓶，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，立即从瓶外观察温度计的示数

D．手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，待较长时间后取出立即读出示数

3.温度计是生活、生产中常用的测量装置．如图1所示为一个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体．当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化．已知A、D间的测量范围为20℃～80℃，A、D间刻度均匀分布．由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为（　　）

A．20℃、80℃、64℃B．20℃、80℃、68℃

C．80℃、20℃、32℃D．80℃、20℃、34℃

4.小丽测量烧杯中热水的温度时，将热水倒入另一烧杯中很少一部分，然后如图2中那样去测量和读数，她这样做被小宁发现了，小宁指出她的错误如下，你认为小宁找得对的是（　　）

A．不应倒入另一烧杯中，这会使温度降低

B．水倒得太少，温度计的玻璃泡不能完全浸没

C．读数时，视线应该与刻度线相平，而不应斜视

D．应该将温度计取出读数，而不应该放在水里读

5．实验室有一支读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20℃；在测一标准大气压下沸水的温度时，其读数为80℃.下面分别是温度计示数为41℃时对应的实际温度和实际温度为60℃时温度计的示数，其中正确的是（　　）

A．41℃、60℃B．21℃、40℃

C．35℃、56℃D．35℃、36℃

6．气体的温度升高了30℃，则在热力学温标中，气体温度升高了（　　）

A．30KB．91KC．243KD．303K

7.水银温度计的制造原理是____________________，测温度时水银柱的高度与温度是_______关系．

8．达到热平衡的两个物体，其“共同性质”是____________．

9．1kg100℃的沸水和10kg100℃的水蒸气温度________（填“相同”或“不同”），二者接触____（填“有”或“无”）热交换．

10．2008年春节前夕，我国南方遭遇了几十年一遇的特大雪灾，很多地方交通阻断，电力遭到严重破坏，大雪中，电力工人冒着严寒抢修电路，某工人在扛铁棒和木头时，感觉到铁棒明显比木头凉，由于表示物体冷热程度的是温度，于是这位工人得出当时“铁棒比木头温度低”的结论，你认为他的结论对吗？

11．家用温度计经常标有摄氏温度和华氏温度，摄氏温度是把冰点的温度定为0℃，水沸点的温度定为100℃，两温度之间分为100等份，每一份为1℃；而华氏温度把冰点定为32，把水的沸点定为212，中间分为180等分，每一等份为1．

（1）1℃等于多少？

（2）人的正常体温若取37℃，为多少华氏度？

总结巩固训练

一、平衡态和状态参量

1．系统：

在物理学中，通常把研究对象称为系统．

2．状态参量：

用来描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量．

3．平衡态：

系统的宏观性质不再随时间变化，这种情况就说系统达到了平衡态．

二、热平衡与温度

1．热平衡：

两个相互接触的热力学系统，最后系统的状态参量都不再改变，这时两个系统具有“共同性质”，我们就说这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，这个结论称为热平衡定律，也叫热力学第零定律．

3．温度：

热平衡中具有的“共同热学性质”叫做温度．

三、温度计与温标

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_℃，水的沸点为100_℃，在0℃和100℃之间均匀分成100等份，每份算做1℃.

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.

3．摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15_K.

一、热平衡与平衡态的理解

1．平衡态

（1）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不随时间变化．

（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．

2．一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．

例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

针对训练　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，这两个系统原来的温度是相等的

C．热平衡就是平衡态

D．处于热平衡的两个系统的温度一定相等

二、温度和温标

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，其温度与待测物体相同．

3．热力学温度与摄氏温度的关系

（1）T＝t＋273.15K

（2）ΔT＝Δt

例2

　下列关于热力学温度的说法中正确的是（　　）

A．－33℃＝240K

B．温度变化1℃，也就是温度变化1K

C．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t＋273K

针对训练　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1K

C．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

热平衡与平衡态

1．两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

温标与温度

2．下列关于热力学温度的说法中，不正确的是（　　）

A．热力学温度与摄氏温度的每一度的大小是相同的B．热力学温度的零度等于－273.15℃

C．热力学温度的零度是不可能达到的D．气体温度趋近于绝对零度时，其体积趋近于零

3．下列有关温度的说法正确的是（　　）

A．用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．用两种温度表示温度的变化时，两者的数值相等

C．1K就是1℃D．当温度变化1℃时，也可以说成温度变化274K

（时间：

60分钟）

题组一　平衡态与热平衡

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

2．有关热平衡的说法正确的是（　　）

A．如果两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态

B．热平衡定律只能研究三个系统的问题

C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态

D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的差别

题组二　温度与温标

3．关于温度的物理意义，下列说法中正确的是（　　）

A．温度是物体冷热程度的客观反映

B．人如果感觉到某个物体很凉，就说明这个物体的温度很低

C．热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的物体

D．热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体

4．下列有关温标的说法正确的是（　　）

A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的

B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同

C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据

D．热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法，表示的温度数值没有关系

5．下列叙述正确的是（　　）

A．若不断冷冻，物体的温度就不断地下降

B．温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量

C．热力学零度是低温的下限D．任何物体，温度下降到某一点就不能再降

题组三　温度与温度计

6．伽利略在1593年制造了世界上第一个温度计——空气温度计，如图1所示，一个细长颈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

7．如图是四种测液体温度的方法，其中正确的是（　　）

8．根据图2判断，人们选择的温度计中的测量物质及其依据是（　　）

A．水，水的密度小

B．水，水的密度出现异常现象

C．汞，汞的密度大

D．汞，汞的密度与温度呈规则的线性关系

题组四　综合应用

9．严冬湖面上结了厚厚的冰，但冰下面鱼儿仍在游动．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，读出示数

B．取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度

C．取一塑料饮水瓶，将温度计悬挂在瓶中，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，立即从瓶外观察温度计的示数

D．手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，待较长时间后取出立即读出示数

10．摄氏温标：

在1954年以前，标准温度的间隔是用两个定点确定的．它们是水在标准大气压下的沸点（汽化点）和冰在标准大气压下与饱和空气的水相平衡时的熔点（冰点）．摄氏温标（以前称为百分温标）是由瑞典物理学家摄尔修斯设计的．如图3所示，以冰点定为0℃，汽化点定为100℃，因此在这两个固定点之间共为100℃，即一百等份，每等份代表1度，用1℃表示，用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度．摄氏温标用度作单位，常用t表示．热力学温标由开尔文创立，把－273.15℃作为零度的温标，叫做热力学温标（或绝对温标）．热力学温标用K表示单位，常用T表示．试回答：

（1）热力学温标与摄氏温标之间的关系为：

________.

（2）如果可以粗略地取－273℃为绝对零度．在一标准大气压下，冰的熔点为________℃，即为________K，水的沸点是________℃，即________K.

（3）如果物体的温度升高1℃，那么，物体的温度将升高________K.

第4节　温度和温标答案

课前预习

1．研究对象　体积　压强　温度　系统内各状态参量稳定

2．不再变化　热平衡　状态参量不发生变化　处于热平衡　温度

3．热力学温度　T　开尔文　273.15

4．D　[热传递发生的原因是两物体的温度不同，本质是热量从高温物体传到低温物体，故D项正确．]

5．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．]

6．B

课堂探究

1．正确　[在系统的各状态参量都不再变化时，系统处于平衡态，当存在任一状态参量变化时，系统都处于非平衡态，故上述说法正确．]

方法总结　正确理解系统处于平衡态的条件是：

温度、压强、体积都达到稳定状态．

2．AB　[系统处于热平衡态时，其状态参量稳定不变，金属块放在沸水中加热足够长的时间，冰水混合物在0℃环境中，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡状态，故A、B对；突然被压缩的气体温度升高，压强变大，故其不是平衡状态，C错；开空调2分钟内教室内的气体温度、体积均要变化，故其不是平衡状态，D错．]

方法总结　本题易错选D项，原因是不能正确理解平衡态的定义，必须是一段时间后，气体的温度、压强变得一样，显然2分钟太短，以后解决此类问题要注意必须达到系统所有性质都不随时间变化，才达到了平衡状态．

3．C　[如果两个系统彼此接触而状态参量不再变化，此时我们说两个系统达到热平衡，A错误，C正确；热平衡定律可以研究多个系统，B错误；两个系统处于热平衡时，它们的温度相同，D错误．]

4．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．]

方法总结　互为热平衡的系统都具有相同的温度，热平衡定律是解决热平衡问题的依据．

5．ABD　[热力学温标在科学计算中特别体现在热力学方程中，使方程更简单，更科学，故A对；B是热力学温标的常识，正确；气体趋近于绝对零度时，已液化，但有体积，故其压强不为零，C错，D对．]

方法总结　热力学温标中的绝对零度是低温极限，在接近0K时，所有物体都被液化或凝固．

6．AB　[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t，故D错；对于摄氏温度，可取负值的范围为0～－273℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C错．]

方法总结　

（1）熟练应用T＝t＋273K是解决有关摄氏温度与热力学温度换算的基础．

（2）就一个分度来说，1℃和1K相等，即ΔT＝Δt.

（3）对于同一个温度来说，用不同的温标表示，数值不同，这是因为零值选取不同．

7．BC　[热力学温度的单位K是国际单位制的七个基本单位之一，A项正确；热力学温度和摄氏温度表示的温度的变化量是相等的，B项错；1℃＝274.15K，C项错；0℃的摄氏温度可用热力学温度粗略地表示为273K，D项正确；故选B、C.]

8．AC　[热力学温标和摄氏温标尽管是不同标准下的计数方式，但仅是起点不同，热力学温标中变化1K与摄氏温标中变化1℃是相同的，故A、C对，B错；摄氏温度为10℃的物体，热力学温度为283K，D错．]

方法点拨　热力学温度T与摄氏温度t的关系式为T＝t＋273.15K，热力学温标中变化1K，摄氏温标就变化1℃，即ΔT＝Δt.

方法总结　热力学温标和摄氏温标是温度的两种不同的表示方法，对同一温度来说，用不同的温标表示数值不同，这是因为它们零值的选取不同，但两种温标表示的温差一定相同．

巩固练习

1．AD　[温度是表示物体冷热程度的物理量，但人们对物体冷热程度的感觉具有相对性，A正确，B错误；热传递的方向是热量自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体，而热量是过程量，不能说物体含有热量，C错误，D正确．]

2．C　[要测量冰下水的温度，必须使温度计与冰下的水达到热平衡，再读出温度计的示数，可隔着冰又没法直接读数，把温度计取出来，显示的又不是原热平衡态下的温度，所以A的做法不正确，C的做法正确，D的做法不正确，B的做法也破坏了原来的热平衡，水瓶提出后，再用温度计测，这时，周围空气也参与了热交换，测出的温度不再是冰下水的温度了．]

3．C　[由热胀冷缩原理可知A点为80°C，D点为20°C，由题意可知，每小格表示4°C，则有色水柱下端表示32°C.]

4．ABC　[题中将少量水倒入另一烧杯，测量有两处错误：

其一，少量水不能浸没温度计玻璃泡，达到热平衡时测量的不是水的温度；其二，少量水倒入另一烧杯，这少量水与另一烧杯又达到一个热平衡，温度已改变，再用温度计测量时，测出的是这个热平衡状态的温度，而不是待测水的温度了．题中C选项读数小宁找得对，但是小宁在D选项中要把温度计取出来读数就不对了．当把温度计取出来时，在空气中它与空气间存在温度差，有热交换，会破坏原来的热平衡，示数变化．]

5．C　[此温度计每一刻度表示的实际温度为

℃＝

℃，当它的示数为41℃时，它上升的格数为41－20＝21（格），对应的实际温度应为21×

℃＝35℃；同理，当实际温度为60℃时，此温度计应从20开始上升格数

＝36（格），它的示数应为36＋20＝56℃，所以C正确．]

6．A

7．水银的热胀冷缩　线性

8．温度相同

9．相同　无

解析　二个系统温度相同，故接触时处于热平衡，无热交换．

10．见解析

解析　不对．由于铁棒和木头都与周围的环境达到热平衡，故它们的温度是一样的．之所以感觉到铁棒特别凉，是因为这位工人在单位时间内传递给铁棒的热量比较多的缘故，所以他的结论不对．

11．

（1）1.8　

（2）98.6

解析　

（1）1℃＝

＝1.8

（2）37×1.8＋32＝98.6

一、平衡态和状态参量

1．系统：

在物理学中，通常把研究对象称为系统．

2．状态参量：

用来描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量．

3．平衡态：

系统的宏观性质不再随时间变化，这种情况就说系统达到了平衡态．

二、热平衡与温度

1．热平衡：

两个相互接触的热力学系统，最后系统的状态参量都不再改变，这时两个系统具有“共同性质”，我们就说这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，这个结论称为热平衡定律，也叫热力学第零定律．

3．温度：

热平衡中具有的“共同热学性质”叫做温度．

三、温度计与温标

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_℃，水的沸点为100_℃，在0℃和100℃之间均匀分成100等份，每份算做1℃.

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.

3．摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15_K.

一、热平衡与平衡态的理解

1．平衡态

（1）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不随时间变化．

（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．

2．一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．

例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