人教版高中物理选修3.3第七章第四节温度和温标课件

1 2016高中物理 第7章 第4节 温度和温标同步练习 新人教版选修3-3

基础夯实

一、选择题(1～3题为单选题，4～6题为多选题)

1．两个温度不同的物体相互接触，达到热平衡后，它们具有相同的物理量是( )

A．质量 B．密度

C．温度 D．重力

答案：C

解析：由热平衡的定义可知，C选项正确。

2．下图是四种测液体温度的方法，其中正确的是(

)

答案：D

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。

3．严冬，湖面上结了厚厚的冰，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

答案：C

解析：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时，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的做法也失去了原来的热平衡，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。

4．(南通市2014～2015学年高二检测)下列状态处于热平衡态的是( )

A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间 2 B．冰水混合物处在0℃环境中

C．一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动，容器突然停止运动，容器内的气体

D．开空调2分钟内教室内的气体

答案：AB

解析：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，是平衡态，故A、B对；一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动突然停止时，容器内气体的温度升高，压强变大，故其不是平衡态，C错；开空调2分钟内教室内的气体，温度、体积均要变化，故其不是平衡态，D错。

高中物理选修3-3

1 第4节温度和温标

【学习目标】

（1）知道什么是状态参量，什么是平衡态。什么是热平衡，什么是热平衡定律。

（2）知道温度的表示方法。知道常见温度计的构造，会使用常见的温度计。

（3）理解摄氏温标和热力学温标的转换关系。

【重难点】摄氏温标和热力学温标

【自学质疑】运动学中我们用位移速度加速度来描述，对于孤立的热力学系统该用什么量来描述呢?

【学习过程】

1．什么是平衡态？需要用那些状态参量来描述平衡态？

2．温度的宏观和微观含义分别是什么？系统处于平衡态时温度的特点是什么？热平衡定律的内容是什么？

３．温度计是测量温度的仪器.家庭和实验室常用的温度计有哪些？温度的数值表示叫做温标，常用的温标有哪些？他们的区别是什么？ 高中物理选修3-3

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例１ 细心观察可以发现，常见液体温度计的下部的玻璃泡较大，壁也比较薄，上部的管均匀而且很细，想一想，温度计为什么要做成这样呢？

【巩固检测】

１．两个物体放在一起彼此接触，它们若不发生热传递，其原因是( )

A．它们的内能相同

B．它们的比热相同

C．它们的分子总动能相同

D．它们的温度相同

２．下列关于热力学温度的说法中，不正确的是( )

A．热力学温度的零度是－273。15 ℃

B．热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同的

C．绝对零度是低温的极限，永远达不到

D．1℃就是1 K

３． 冬天，北方的气温最低可达-40℃，为了测量那里的气温应选用（）

A.水银温度计

B．酒精温度计

C．以上两种温度计都可以

D．以上两种温度计都不行

4．在25℃左右的室内，将一只温度计从酒精中拿出，观察它的示数变化情况是（）

A．温度计示数上升 B．温度计示数下降

C．温度计示数不变 D．示数先下降后上升 高中物理选修3-3

3 5．常用的温度计是利用液体的________来测量温度的。摄氏温度把标准大气压下________的温度规定为0度。

第4节 温度和温标

教学目标

1.知道什么是状态参量，什么是平衡态．

2．明确热平衡的概念，理解热平衡定律及热平衡与温度的关系。

3．掌握温度与温标的定义，理解温度意义以及热力学温度的表示，理解摄氏温度与热力学温度的关系．

一、状态参量与平衡态

1．系统：在热学中，把由大量分子组成的□01研究对象称为一个热力学系统，简称系统。

2．状态参量：热学中描述□02系统状态的物理量。常用状态参量为□03压强、□04体积、□05温度。通常用□06体积描述它的几何性质，用□07压强描述力学性质，用□08温度描述热学性质。

3．平衡态：对于一个不受外界影响的系统，无论其初始状态如何，经过足够长的时间后，必然达到一个宏观性质不再随时间变化的□09稳定状态，这种状态叫平衡态。

二、热平衡与温度

1．热平衡：两个相互接触的热力学系统的参量□01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□02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：两个系统处于热平衡时，它们具有一个“□03共同性质”，我们就把表征这一“□04共同性质”的物理量定义为温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的□05温度。

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□01温标；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温度计。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□02零点和□03分度的方法。

2.□04热力学温标表示的温度叫做□05热力学温度，它是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号T表示，单位是开尔文，简称开，符号为K。

3．摄氏温标与热力学温标的关系：摄氏温标由热力学温标导出，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＝t＋273.15 K。

判一判

(1)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。( )

学案4 温度和温标

[目标定位]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.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.

一、状态参量与平衡态

[问题设计]

在力学中，为了确定物体机械运动的状态，我们使用了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.

[要点提炼]

1.热力学系统：由大量分子组成的一个研究对象.

2.热力学系统的状态参量

(1)体积V：系统的几何参量，它可以确定系统的空间范围.

(2)压强p：系统的力学参量，它可以描述系统的力学性质.

(3)温度T：系统的热学参量，它可以确定系统的冷热程度.

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稳定，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.

[延伸思考] 处于平衡态的系统，其内部分子是否停止了运动？

答案 不是.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.

二、热平衡与温度

[问题设计]

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？当把它立即放入40°C的水中时，你又看到什么现象？

答案 体温计与人体温度相同时，不再上升；又会上升.

[要点提炼]

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.但是经过一段时间以后，状态参量就不再变化了，这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热平衡，这个结论称为热平衡定律.

3.理解热平衡的两个层面

(1)原来两个系统不是热平衡，接触后最终达到热平衡.