2019-2020年高中物理 第七章 分子动理论 第4讲 温度和温标学案 新人教版选修3-3

2019-2020年高中物理 7.4《温度和温标》教案新人教版选修3-3目标导航（1）知道什么是状态参量，什么是平衡态。

（2）知道什么是热平衡，什么是热平衡定律。

（3）知道温度的表示方法。

（4）知道常见温度计的构造，会使用常见的温度计。

（5）理解摄氏温标和热力学温标的转换关系。

诱思导学1．平衡态和状态参量在物理学中，通常把所研究的对象称为系统。

（１）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。

（２）平衡态系统宏观性质不再随时间变化，这种情况下就说系统达到了平衡态。

２．热平衡与温度（１）温度温度是表示物体冷热程度的物理量，反映了组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度。

（２）热平衡一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。

３．温度计与温标（１）温度计是测量温度的工具。

家庭和物理实验室常用温度计是利用水银、酒精、煤油等液体的热膨胀规律来制成的。

另外，还有金属电阻温度计、压力表式温度计、热电偶温度计、双金属温度计、半导体热敏电阻温度计、磁温度计、声速温度计、频率温度计等等。

（２）温标温度的数值表示法叫做温标。

用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度；在国际单位制中，常采用热力学温标表示的温度，叫热力学温度。

热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系为：T＝t+273。

15 （K）说明：①两种温度数值不同，但改变1 K和1℃的温度差相同。

②０K是低温的极限，只能无限接近，但不可能达到。

典例探究例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？解析：这样做的目的都是为了使测量更准确、更方便。

下部较大而上部很细，这样下部储存的液体就比较多，当液体膨胀收缩时，膨胀或收缩不大的体积，在细管中的液面就有较大的变化，可以使测量更精确；下部的壁很薄，可以使玻璃泡内的测温物质的温度较快地与待测物质的温度一致；细管的粗细是均匀的，是为了使刻度均匀，更便于读数。

4 温度和温标理解摄氏温度与热力学温度的转换关系。

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，某工人在找铁棒和木头时，感觉到铁棒明显比木头凉，由于表示物体冷热程度的物理量是温度，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？提示：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。

一、状态参量与平衡态1．热力学系统：在热学中，通常把__________称为系统。

2．外界：系统之外与系统发生相互作用的__________统称外界。

3．状态参量：在热学中，为确定系统的状态所需要的________叫做系统的状态参量。

例如：为了确定系统的空间范围，要用到________；为了确定外界与系统之间或系统内部各部分之间力的作用，要用到________；而要确定系统的冷热程度，要用到________。

4．平衡态：在没有______影响的情况下，无论其初始状态如何，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量能够达到______，这种情况下就说系统达到了平衡态。

思考1：一根长铁丝，一端插入100 ℃的沸水中，另一端放入0 ℃恒温源中，经过足够长的时间，温度随铁丝有一定的分布，而且不随时间变化，这种状态是否为平衡态？二、热平衡与温度1．热平衡：两个相互接触的热力学系统，经过一段时间以后，这两个系统的__________都不再变化，我们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________，那么这两个系统彼此之间也必然处于________，这个结论称为热平衡定律，它又叫____________定律。

3．温度：两个系统处于热平衡时，它们具有一个“共同____________”，我们把表征这一“共同__________”的物理量叫做温度。

第四节温度和温标名师导航知识梳理1.物理学中，通常把研究对象称为_________，它可以是_________，也可以是_________，而描述这个系统状态的物理量叫做这个系统的_________.2.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_________，这个结论称为_________，也就是我们常称作的热力学第零定律.决定一个系统是否达到热平衡的状态参量是_________.3.定量描述温度的一套方法称为_________，现代科学中使用更多的是_________，它与我们常见的摄氏温标的关系是_________.疑难突破关于温度计上刻度确定方法的理解.剖析：要解决此问题就必须对温度计的构造和原理有一个全面的理解，我们实验室用的温度计大都是利用液体的热胀冷缩的性质制成的，根据液体体积的变化和温度变化呈线形的关系，如果在体积和温度变化图线上已知两个点，就可以通过这两个点确定一条唯一的直线.根据这一关系，我们就可以确定温度计的刻度.下面我们来说明：早期的摄氏温度规定，标准大气压下冰的熔点为0 ℃，水的沸点为100 ℃,用一支没有刻度的温度计测量上述两点，记下其位置，再把这两点中间的部分等分100等份，则每一等份的长度就表示1 ℃，这样这支温度计的刻度就确定了.问题探究问题：用实验验证热力学第零定律是否正确.探究：实验器材：三个具有导热器壁的气缸，温度计.实验步骤：(1)如图7-4-2甲所示，将A、B的导热壁和C的导热壁相接；(2)过段时间等系统达到热平衡后将C移去，再将A、B的两个导热壁相接触，如图7-4-2乙所示；(3)观察A、B中温度计示数的变化情况并记录数据.图7-4-2探究结论：通过实验发现A、B中的温度计读数基本不变，故可得出热力学第零定律是正确的.典题精讲【例1】当甲、乙两物体相互接触后，热量从甲物体流向乙物体，这样的情况表示甲物体具有何种特性( )A.较高的热量B.较大的比热容C.较大的密度D.较高的温度思路解析：根据热能的传播特性：热量总是从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，因此决定热能传播的决定因素是温度， A、B、C各选项所提到的条件均与此无关，故D正确.答案：D【例2】关于热力学温标的示数：273.15 K和摄氏温标的示数0 ℃，两者的大小关系，下列说法正确的是( )A.273.15 K>0 ℃B.273.15 K<0 ℃C.273.15 K=0 ℃D.温标不同无法比较思路解析：根据热力学温标和摄氏温标的转化关系T=t+273.15 K,可以进行两者之间的关系的转化，把它们转化为同一温标后，就可以进行大小比较了，综上所述，我们可以看出C 正确.答案：C知识导学本节内容的关键是对一些概念的理解，本节的概念多而且比较复杂.准确的理解每一概念，是学好本节内容的前提和关键，温度计的使用和制造原理是本节课的重点，尤其要掌握温度计刻度的确定，初中我们就已经对温度计有了初步的了解，大家可以在学习本节前对相应的知识进行回忆，以帮助同学们更好地掌握温度和温标的概念，完成本节的学习任务. 疑难导析:A ：构造 温度计主要部分是一根内径很细且均匀的玻璃管，管的下端是一个玻璃泡，玻璃泡容积比玻璃管大得多，在管里泡里都有液体，液面上方是真空，玻璃管上标有刻度.当温度变化时，我们从细玻璃管上的刻度读出所测物体的温度值.图7-4-1B ：原理 这种温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的.C ：V 液泡大于V 细管，只要泡内液体发生微小的变化，在细管内就可以看到明显的上升或降低了.问题导思热力学第零定律的条件为热平衡，所以要正确理解热平衡定律，就必须从热平衡的决定因素和影响条件入手进行思考，所谓热平衡是指两个热系统相接触时，系统之间没有隔热材料，也就是说导热性很好时，在经过一段时间后，系统的各参量之间不再发生变化时，我们就称这个系统达到了热平衡，决定系统是否达到热平衡的最主要参量是温度，也就是说只要温度不再发生变化，那么这两个系统就达到了热平衡，只要抓住了以上几点，那么这个实验就很好理解了.典题导考绿色通道：此类问题是关于热平衡的应用.解决本题的根本出路在于理解热平衡的决定因素——温度.【典题变式1】 物体甲的温度为25 ℃，物体乙的温度为17 ℃，当两个物体相接触时其热能的流向为( )A.甲流向乙B.乙流向甲C.不流动D.以上都不正确绿色通道：本题要考查的是温标的概念和不同温标之间的转化关系，所谓温标指的是定量描述温度的一整套方法，不同的温标之间有一定的转化关系，例如：华氏温标和摄氏温标的转化关系为F=59 c+32.【典题变式2】 人体的平均体温37 ℃，约为华氏温度的( )A.98 FB.67 FC.21 FD.53 F典题变式答案【典题变式1】 答案：A【典题变式2】 思路解析：T F =59c+32=59×37+32=98.6 F. 答案：A。

第4节温度和温标1.知道什么是状态参量，什么是平衡态．2.了解热平衡的概念及热平衡定律．3．知道温度与温标的定义，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．热力学系统和外界(1)热力学系统：在热学中，把某个范围内大量分子组成的研究对象叫做热力学系统，简称系统．(2)外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界．2．状态参量：描述系统热学性质的物理量，在热学中常用的状态参量有体积V、压强p、温度T等．3．平衡态：在没有外界影响的情况下，系统所有性质都不随时间而变化的稳定状态．1．一根长铁丝，一端插入100 ℃的沸水中，另一端放入0 ℃恒温源中，经过足够长的时间，温度随铁丝有一定的分布，而且不再随时间变化，这种状态是否为平衡态？提示：这种状态不是平衡态，只是一种稳定状态，因为存在外在因素的影响．二、热平衡与温度1.热平衡：如果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，即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．3.温度：处于热平衡的系统之间有一“共同热学性质”，即温度．这就是温度计能够用来测量和比较温度高低的基本原理．4．热平衡的性质：一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．2．“平衡态”就是“热平衡”吗？提示：不是．“平衡态”指的是一个系统的状态，“热平衡”指的是两个系统之间的关系，二者的本质不同．三、温度计与温标1．温度计名称原理水银温度计根据水银的热膨胀的性质来测量温度金属电阻温度计根据金属铂的电阻随温度的变化来测量温度气体温度计根据气体压强随温度的变化来测量温度热电偶温度计根据不同导体因温差产生电动势的大小来测量温度2.温标：定量描述温度的方法．(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 ℃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：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”．(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t表示，单位是摄氏度，符号为℃热力学温度热力学温标表示的温度，用符号T表示，单位是开尔文(开)，符号为K 换算关系T＝t＋273.15 K(1)27 ℃的温度可以用热力学温度粗略地表示为300 K．( )(2)摄氏温度和热力学温度都是从零开始的．( )(3)温度升高20 ℃也就是升高了20 K．( )(4)热力学温度是国际单位制中基本物理量之一．( )提示：(1)√(2)×(3)√(4)√平衡态与热平衡的比较1．平衡态的理解(1)热力学的平衡态与力学的平衡态的意义不同，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．热平衡的理解(1)平衡态与热平衡的区别：平衡态是对某一系统而言的，是系统的状态，热平衡是对两个接触的系统之间的关系而言的．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，直到温度相同时，两个系统便达到了热平衡．达到热平衡的两个系统都处于平衡态．(2)热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，那么这两个系统原来是处于热平衡的．3．热平衡定律的意义：决定两个系统是否达到了热平衡的最主要参量是温度．因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以在比较各物体的温度时，不需要将各物体直接接触，只需将温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低．(1)热平衡的特征方面：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．(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．(多选)关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是( )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都处于平衡态[审题突破] (1)一个系统的温度、压强、体积都不再变化，该系统处于何种状态？(2)若两个系统的什么相等，则两个系统已达到热平衡？[解析] 一般来说，描述系统的状态参量不止一个，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，选项A错误；根据热平衡的定义可知B、D是正确的；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，可见选项C错误．[答案] BD解答热平衡问题的三个要点(1)平衡态与热平衡不同，平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡．(2)必须要经过较长一段时间，直到系统内所有性质都不随时间变化为止．(3)系统与外界没有能量的交换．1.(多选)有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触较长一段时间后分开．再将乙和丙接触较长一段时间后分开，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( )A．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，甲没达到平衡态C．乙、丙两物体都和甲达到了热平衡D．乙、丙两物体一定达到了热平衡解析：选AD.乙和丙分开后，甲、乙、丙三个物体与外界没有热传递，它们中各自的宏观性质将不随时间而变化且具有确定的状态，所以甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态，A选项正确，B选项错误；甲和乙接触一段时间分开后，甲和乙达到了热平衡，但乙和丙接触一段时间后，乙的温度又发生了变化，甲和乙的热平衡被破坏，乙、丙两物体达到了热平衡，故C 选项错误，D选项正确．对温度和温标的理解1．“温度”含义的两种说法宏观角度温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人体的感觉器官比较得到的，往往是不准确的热平衡角度温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的．热平衡定律指出，两个系统相互处于热平衡时，存在一个数值相等的物理量，这个物理量就是温度，这样的定义更具有科学性触，达到热平衡，其温度与待测物体的温度相同．3．温标(1)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标．(2)比较摄氏温标和热力学温标．摄氏温标热力学温标提出者摄尔修斯和施勒默尔英国物理学家开尔文零度的规定一个标准大气压下冰水混合物的温度－273.15 ℃温度名称摄氏温度热力学温度温度符号t T单位名称摄氏度开尔文单位符号℃K关系①T＝t＋273.15 K，粗略表示：T＝t＋273 K②1 K的大小与1 ℃的大小相等(多选)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．用两种温标表示温度的变化时，两者的数值相等C．1 K就是1 ℃D．当温度变化1 ℃时，也可以说成温度变化274 K[解题探究] (1)热力学温度与摄氏温度的关系式为________________．(2)1 ℃与1 K意义相同吗？[解析] 温标是用来定量描述温度的方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，A项正确；两种温标表示同一温度时，数值不同，但在表示同一温度变化时，数值是相同的，B项正确；摄氏温度变化1 ℃与热力学温度变化1 K是等效的，D错误；在数值上T＝1 ℃＋273 K ＝274 K，1 ℃对应274 K，C错误．[答案] AB热力学温度与摄氏温度关系的理解(1)T＝t＋273.15 K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1 K是等效的，即ΔT＝Δt，而不是ΔT＝Δt ＋273.15 K.(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．2.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1 K与摄氏温标中每1 ℃大小相等B．热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1 ℃C．热力学温度升高1 K小于摄氏温度升高1 ℃D．某物体摄氏温度10 ℃，即热力学温度10 K解析：选A．热力学温标和摄氏温标的起点是不同的，但是热力学温标中的每1 K与摄氏温标中每1 ℃大小相等，故热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃；选项A正确，B、C 错误；某物体摄氏温度10 ℃，即热力学温度(273＋10 )K＝283 K，选项D错误.。

4 温度和温标课堂互动三点剖析1.温度与温标温度的宏观意义：(1)一个系统或几个系统处于热平衡，则它们具有相同的温度.(2)为了定量地描述温度引入了温标，常用的温标有热力学温标和摄氏温标.注意两种温标确定的温度数值不同，但表示温度变化的数值相同.热力学温度T和摄氏温度t关系为T=t+273.15 K因绝对温度达不到，故热力学温度不可能取负值，而摄氏温度能取负值.2.对平衡态和热平衡的理解(1)平衡态：指的是一个系统内部的性质不再改变.具体判断方法是：描述系统各种性质的状态参量均保持不变，系统处于平衡状态，若其一发生改变，则系统就未达平衡状态.(2)热平衡：指的是两个系统相互作用后，两个系统的状态参量都不再变化时达到的状态，达热平衡时两系统具有一个“共同性质”，表征这一“性质”的物理量定义为温度.判断两系统是否达热平衡的方法，一是看温度是否改变，二是根据热平衡定律.3.对温度计测温度的原理的理解(1)温度计是根据物质的某个特性制造出来的，水银温度计是根据水银的热膨胀制造而成，其特点总是细管中水银柱的高度与温度成线性关系.金属电阻温度计是根据铂的电阻与温度成线性关系制成的.(2)温度的零点和分度方法是根据测温物质的测温特性确定的.例如，早期的摄氏温度规定，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，每份等份1℃.各个击破【例1】关于热力学温度下列说法中正确的是( )A.-33°C=240 KB.温度变化1℃，也就是温度变化1 KC.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 K+t解析：本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系.T=273 K+t，由此可知：-33℃=240 K，A 正确，同时B正确；D中初态热力学温度为273 K+t，末态为273 K+2t温度变化t K，故D 错；对于摄氏温度可取负值的范围为0—-273 K，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C错.答案：AB类题演练1 “在冬天，一昼夜的温差为15℃”和“在冬天，一昼夜的温差为15 K”，以上两种叙述中的温度差哪种说法大些？解析：以上两种说法中，一种是用摄氏温度表示的，一种是用热力学温度表示的，摄氏温度与热力学温度的温度间隔是相同的.所以，两种说法的温度差相同.答案：以上两种说法的温度差一样大.【例2】“在测铜块的比热容时，先把质量已知的铜块放入沸水中加热，经过一段时间后把它迅速放入质量已知、温度已知的水中，并用温度计测量水的温度，当水温不再上升时，这就是铜块与水的共同温度，根据实验的数据就可以计算铜块的比热容”.以上的叙述中，哪个地方涉及到了“平衡态”和“热平衡”的概念？解析：铜块放入水中加热经过一段时间后铜块和沸水各自达到“平衡态”，它们这两个系统达到“热平衡”，铜块的温度就等于沸水的温度.当把铜块和温度计放入质量已知、温度已知的水中时，铜块、温度计和水三者发生热传递，当水温不再上升时，水、铜块和温度计各自达到平衡态，三者达到热平衡.答案：见解析类题演练2 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.甲的温度比乙高解析：甲向乙传递热量，说明甲和乙没有达到热平衡，而两系统达热平衡时具有“共同的性质”即温度，所以甲、乙两物体间一定存在温差，且甲的温度高于乙的温度.答案：D【例3】 已知某物理量x 与热力学温度T 成正比，请把这个关系式用等式写出来.现在用摄氏温度t 表示这个温度，这个关系式该怎样写？解析：由题意可知：x∝T，设其比例系数为 K ，则x 与T 关系式可写作x=KT ；由T=273+t 可知，如用摄氏温度t 表示，则x=K(t+273)其中 K 为比例系数答案：x=KT ；x=K(t+273)类题演练3 图7-4-1甲表示某金属丝的电阻R 随摄氏温度t 变化的情况.把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图7-4-1乙)，用这段金属丝做温度探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到一个最简单的电阻温度计.请判断：如果电池的电动势和内电阻都是不变的，电流表上代表t 1、t 2的两点，哪个应该标在电流比较大的温度上？图7-4-1解析：根据焦耳定律和闭合电路欧姆定律rR E I +=可知：电流通过导体，电阻发热，电阻温度升高，电阻阻值增大，电流变小，故t 1应标在电流较大的温度上.答案：t 1。

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.(2)原来两个系统处于热平衡，再接触，两个系统它们的状态不发生变化.4.热平衡与温度(1)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度.(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，则A的温度等于B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[问题设计]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？图1答案由热胀冷缩可知，当外界温度越高时，气体膨胀越厉害，则细管内的水柱越低. [要点提炼]1.几种温度计的测量原理(1)水银温度计是根据水银热胀冷缩的性质来测量温度的.(2)金属电阻温度计是根据金属的电阻随温度的变化来测量温度的.(3)气体温度计是根据气体压强与温度的关系来测量温度的.(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.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，确定温度零点和分度的方法.3.热力学温度T与摄氏温度t(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.(4)注意：摄氏温标的1 ℃的分格与热力学温标1 K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，但表示温度的温度差是相同的，即ΔT＝Δt. [延伸思考] “1 K＝1 ℃”对吗？答案在表示温度差时“1 K＝1 ℃”是正确的，即ΔT＝Δt.但在表示温度高低时却不正确.一、状态参量与平衡态例1下列说法中正确的是( )A.状态参量是描述系统状态的物理量，系统处于非平衡状态时各部分的参量不发生变化B.当系统不受外界影响，且经过足够长的时间，其内部各部分状态参量将会相同C.只有处于平衡状态的系统才有状态参量D.两物体发生热传递时，它们组成的系统处于平衡状态解析处于非平衡状态的系统也有状态参量，而且参量会发生变化.经过足够长的时间，系统若不受外界影响就会达到平衡状态，各部分状态参量将会相同，故B项正确，A、C项错误；处于热传递过程中的两系统处于非平衡状态，故D项错误.答案 B二、热平衡与温度例2关于热平衡，下列说法正确的是( )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状态B.标准状况下，冰水混合物与0 °C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解析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.答案ACD三、温度计与温标例3关于温度与温标，下列说法正确的是( )A.温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度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276.15 KD.热力学温度每一度的大小与摄氏温度每一度的大小相等解析温标是温度数值的表示方法，所以温度与温标是不同的概念，用热力学温标表示的温度称为热力学温度，选项A错.摄氏温度可以取负值，但是热力学温度不能取负值，因为热力学温度的零点是低温的极限，故选项B错.摄氏温度的每一度与热力学温度的每一度的大小相等，选项D正确.摄氏温度升高3 °C，也就是热力学温度升高了3 K，故选项C错. 答案 D针对训练(1)水的沸点是℃＝ K.(2)绝对零度是℃＝ K.(3)某人体温是36.5℃，也可以说体温为 K，此人体温升高1.5℃，也可以说体温升高 K.答案(1)100 373 (2)－273.15 0 (3)309.5 1.51.(状态参量与平衡态)下列状态中处于平衡态的是( )A.将一金属块放在沸水中加热足够长的时间B.冰水混合物处在0 °C环境中C.突然被压缩的气体D.开空调2分钟内教室中的气体答案AB解析系统处于平衡态时，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 °C环境中，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡态，故A、B对；突然被压缩的气体温度升高，压强变大，故其不是平衡态，C错；开空调2分钟内教室中的气体温度、体积均要变化，故其不是平衡态，D错.2.(热平衡与温度)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答案BCD解析处于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；由热平衡定律可知，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两项也正确.故正确答案为B、C、D.3.(温度计与温标)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，读出示数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C.若温度计显示的示数为摄氏温度4℃，即热力学温度4 KD.若温度计显示的示数为摄氏温度4℃，即热力学温度277.15 K答案BD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状态下的温度，所以选项A错误，B正确.T＝t＋273.15 K＝277.15 K，选项C错误，D正确.4.(温度计与温标)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.用两种温标表示同一温度的变化时，两者的数值相等C.1 K就是1 ℃D.当温度变化1 ℃时，也可以说成温度变化273 K答案AB解析温标是用来定量描述温度的方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，两种温标表示同一温度时，数值不同，但在表示同一温度变化时，数值是相同的.若物体的温度升高1 K，也可以说物体的温度升高1 ℃，但在表示物体的温度时，物体的温度为1 K，而不能说成物体的温度为1 ℃.题组一对状态参量与平衡态的理解1.热力学系统的平衡态是一种( )A.定态平衡B.动态平衡C.分子已经不动D.分子仍做无规则运动答案BD解析热力学系统的平衡是大量分子的平均效果，是动态平衡.2.在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量( )A.每个气体分子的运动速率B.压强C.体积D.温度答案BCD解析描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量.气体的压强、体积和温度分别是从力学、几何学、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量.故正确答案为B、C、D.题组二对热平衡与温度概念的理解3.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.甲的热量比乙多D.甲的温度比乙高答案 D解析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.4.两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5 K，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答案BC解析由于两个系统原来处于热平衡状态，温度相同，当分别升高5 ℃和5 K后，温度仍相同，两个系统仍为热平衡状态，故A错误，B正确；由于温度发生了变化，系统的状态也发生了变化，故C正确，D错误.题组三温度计的使用和两种温标的关系5.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1 KC.某物体摄氏温度10 ℃，即热力学温度10 KD.0 ℃的温度可用热力学温度粗略地表示为273 K答案ABD6.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( )图1A.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答案CD解析细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的，测温物质是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用它的热胀冷缩的性质制造的，故A、B错，C、D正确.7.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每一度的大小是相同的C.绝对零度是低温的极限，永远达不到D.1 ℃就是1 K答案 D解析由T＝t＋273.15 K可知选项A、B说法正确；绝对零度只能无限接近，不能达到，C 项说法正确；表示变化量时，改变1 ℃就是改变1 K，但是表示温度时，1 ℃与1 K不同，D项说法错误，故选D.8.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( )图2A.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答案ABC解析题中将少量水倒入另一烧杯测量，有两处错误：其一，少量水没能浸没温度计的玻璃泡，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新的热平衡，温度已改变，再用温度计测量时，测出的是这个新的热平衡状态的温度，而不是待测水的温度.题中C选项读数时的错误小宁找得对，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，在空气中温度计与空气间存在温度差，有热传递，会破坏原来的热平衡，示数会变化.9.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，把冰点定为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.热力学温标由英国科学家威廉·汤姆逊(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).热力学温标的单位用K表示，常用T表示.试回答：图3(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.答案(1)T＝t＋273.15 K(2)0 273 100 373 (3)1解析(1)摄氏温标冰点温度为0 ℃，汽化点温度为100 ℃，且用t表示；而热力学温标是把－273.15 ℃作为零开尔文的，用T表示，所以热力学温标与摄氏温标之间的关系为T＝t ＋273.15 K.10.寒冷的冬天，人在室外拿铁棒和木头时，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，于是有人得出当时“铁棒比木头温度低”的结论，你认为他的结论对吗？为什么？答案见解析解析不对.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.感觉到铁棒特别凉，是因为人在单位时间内传递给铁棒的热量比传递给木头的热量多，所以他的结论不对.。

第四节温度和温标【素养目标定位】※明确热平衡与温度的概念※理解热力学温度与摄氏温度的关系※了解温度计的原理【素养思维脉络】课前预习反馈知识点1 状态参量与平衡态1．热力学系统和外界(1)热力学系统：在热学中，把某个范围内__大量分子__组成的研究对象叫作热力学系统，简称系统。

(2)外界：系统之外与系统发生__相互作用__的其他物体统称为外界。

2．状态参量描述系统__热学性质__的物理量，常用物理量有几何参量__体积V__、力学参量__压强p__、热学参量__温度T__。

3．平衡态没有外界影响的情况下系统所有性质都不随时间__而变化的稳定__的状态。

知识点2 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__不再变化__。

2．热平衡定律如果两个系统与第三个系统达到__热平衡__，那么这两个系统彼此之间也必定处于__热平衡__。

3．温度表征热平衡系统的“__共同性质__”的物理量。

4．热平衡的性质一切达到热平衡的系统都具有相同的__温度__。

知识点3 温度计与温标名称原理水银温度计根据水银的__热膨胀__的性质来测量温度金属电阻温度计根据金属的__电阻__随温度的变化来测量温度气体温度计根据气体__压强__随温度的变化来测量温度热电偶温度计根据不同导体因__温差__产生电动势的大小来测量温度温度的数值表示法叫作温标。

(1)摄氏温标：规定标准大气压下__冰水混合物__的温度为0 ℃，__沸水__的温度为100 ℃，在0和100之间分成100等份，每一等份就是1 ℃，这种表示温度的方法即为摄氏温标，表示的温度叫作__摄氏温度__。

(2)热力学温标：规定摄氏温标的__－273.15__ ℃为零值，这种表示温度的方法即为热力学温标。

表示的温度叫作热力学温度(T)，单位为开尔文( K)。

(3)摄氏温度与热力学温度①摄氏温度摄氏温标表示的温度，用符号__t__表示，单位是__摄氏度__，符号为℃②热力学温度热力学温标表示的温度，用符号__T__表示，单位是__开尔文__，符号为 K③换算关系T＝__t＋273.15_K__辨析思考『判一判』(1)温度可以从高温物体传递到低温物体。

4温度和温标[学习目标] 1.知道什么是状态参量，知道平衡态和非平衡态的概念. 2. 理解热平衡定律及温度的意义，体会生活中的热平衡现象．(重点) 3.了解温度计的构造，会使用常见温度计测温度．(重点) 4.掌握热力学温度的定义，知道什么是温标，理解摄氏温度与热力学温度的区别与联系．(难点)知识点一状态参量与平衡态1．热力学系统：由大量分子组成的研究对象．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需要的一些量，如：体积、压强、温度等．4．平衡态：无外界影响、状态参量稳定的状态．[思考]一根长铁丝，一端插入100 ℃的沸水中，另一端放入0 ℃的恒温源中，经过足够长的时间，温度随铁丝有一定的分布，而且不随时间变化，这种状态是否为平衡态？【提示】这种状态不是平衡态，只是一种稳定状态，因为存在外在因素的影响．[判断]1．处于平衡状态的系统其温度、压强、体积等都不变化(√) 2．系统的状态参量永远不会达到稳定．(×)3．当系统处于平衡态时，系统所有的性质都不随时间变化．(√)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不再变化．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．3．热平衡状态的特征：一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．[思考]两个相互接触的物体经过一定的时间一定能够达到热平衡吗？【提示】不一定，如果一个物体的温度持续升高，两个物体之间总存在一个温度差，此时就不是热平衡状态．[判断]1．热平衡是一种动态平衡，系统内的分子仍在不停地做无规则运动．(√)2．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量．(√)3．系统达到热平衡，其温度不一定相同．(×)知识点三温度计与温标1．常见温度计的测温原理温标：定量描述温度的方法(1)摄氏温标：一种表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0_℃，水的沸点为100_℃.在0和100之间分成100等份，每一份就是1 ℃.(2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，规定摄氏温度的－273.15 ℃为零值，它的一度等于摄氏温度的一度．(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t表示，单位摄氏度，符号表示为℃.热力学温度：热力学温标表示的温度，用符号T表示，单位开尔文，符号表示为K.换算关系：T＝t＋273.15_K.[思考]物体温度升高了1 ℃就是升高了273.15 K吗？【提示】不是．温度升高了 1 ℃，也就是升高了 1 K，即在表示温差时，ΔT＝Δt 数值上相等．[判断]1．摄氏温度和热力学温度都是从零开始的．(×)2．0 ℃的温度可以用热力学温度粗略地表示为273 K．(√)3．热力学温标的零度是－273.15 ℃，也叫绝对零度．(√)考点一平衡态和热平衡的理解(深化理解)1．平衡态的理解(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，而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动的状态．(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．系统处于平衡态时，由于外界影响，仍可能发生偏离平衡状态的微小变化．(3)两个系统达到热平衡后再把它们分开，如果分开后它们都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新的变化．因此，热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统．因此可以说，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡状态．2．热平衡定律的意义热平衡定律又叫热力学第零定律，为温度的测量提供了理论依据．因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各物体温度时，不需要将各个物体直接接触，只需将作为标准物体的温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低．【例题1】下列关于系统是否处于平衡态的说法正确的是( )A．开空调2分钟内教室内的气体处于平衡态B．两个温度不同的物体相互接触，这两个物体组成的系统处于非平衡态C．0℃的冰水混合物放入1℃的环境中，冰水混合物处于平衡态D．压缩密闭容器中的空气，空气处于平衡态【答案】 B【规律总结】处理平衡态的问题要注意以下三点1．平衡态与热平衡不同，平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡．2．必须要经过较长一段时间，直到系统内所有性质都不随时间变化为止．3．系统与外界没有能量的交换．【及时训练】1．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，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【答案】 B2．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【答案】 C考点二摄氏温度和热力学温度的对比(深化理解) 摄氏温度与热力学温度的比较A．－33 ℃＝240 KB．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 KC．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 K＋t【答案】AB【规律总结】1．热力学温度与摄氏温度的关系是T＝t＋273.15 K．因此对于同一温度来说，用不同的温标表示，数值不同，这是因为零值选取不同．2．在热力学温标与摄氏温标中，热力学温度升高(或降低)1 K，则摄氏温度也升高(或降低)1℃.【及时训练】1．(多选)下列关于热力学温度的说法中，正确的是( )A．－136 ℃比136 K温度高B．0 ℃等于273.15 KC．1 ℃就是1 KD．升高1℃就是升高274.15 K【答案】AB2．(多选)如果物体的温度从27 ℃升高到127 ℃，用热力学温度表示，以下说法正确的是( )A．物体的温度升高了400 KB．物体的温度升高了100 KC．物体的温度升高到400 KD．物体的温度升高到373 K【答案】BC【学法指导】如何理解热平衡和温度【例题3】(多选)下列说法正确的是( )A．用温度计测量温度是根据热平衡的原理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，可以说两物体达到热平衡【答案】ACD【规律总结】热平衡与温度理解的三个误区误区1：误认为只要温度不变，系统就处于平衡态产生误区的原因是没有正确理解平衡态的概念，当系统内包括温度在内的所有状态参量都不随时间变化时，系统才会处于平衡态．误区2：误认为平衡态就是热平衡产生误区的原因是由于不理解热平衡与平衡态的关系，错误地认为处于平衡态的两个物体之间一定会处于热平衡状态．其实各自处于平衡态的两个物体温度不一定相同，它们接触后各自的状态会发生变化，直到达到热平衡为止．误区3：误认为热力学温度可以出现负值产生误区的原因是混淆了热力学温度和摄氏温度，错误地认为二者都可以为负值．实际上，0 K是热力学温度的低温极限，根据热力学温度与摄氏温度的关系T＝273.15＋t，摄氏温度也有最低值，为－273.15℃，即自然界中高温没有极限，但低温是有极限的．【及时训练】(多选)一个系统的温度由200 K升高到300 K，另一个系统的温度由200℃升高到300℃，则有关这两个温度及其变化的说法正确的是( )A．它们升高了相同的温度B．它们升高的温度不同C．它们后来的温度相同D．它们后来的温度不同【答案】AD【课时作业】[全员参与·基础练]1．(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【答案】BD2．(多选)热力学系统的平衡态是一种( )A．定态平衡B．动态平衡C．分子已经不动D．分子仍做无规则运动【答案】BD3．(多选)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1 ℃就是升高了1 KC．1 ℃就是1 KD．0 ℃的温度可用热力学温度粗略地表示为273 K【答案】ABD4．(多选)(2015·绍兴高二检测)在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量( )A．每个气体分子的运动速率B．压强C．体积D．温度【答案】BCD5．(多选)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．人们如果感觉到某个物体很凉，就说明这个物体的温度一定很低C．热传递的方向是从含热量多的物体传向含热量少的物体D．热量从温度较高的物体传向温度较低的物体【答案】AD6．(多选)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5 K，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【答案】BC7．小明自定一种新温标p，他将冰点与沸点之间的温度等分为200格，且将冰点的温度定为50p，今小明测量一杯水的温度为150p时，则该温度用摄氏温度表示时应为( ) A．30 ℃B．40 ℃C．50 ℃D．69 ℃【答案】 C8．入冬以来，冷空气频繁来袭，我省气温不断下降，24日更是降到自入冬来的最低，鲁中山区更是低至－5℃，如果用热力学温度表示该温度为________K；高温超导材料是各国争相研究的新型导体材料，有着非常广阔的应用前景，目前临界温度比较高的超导体是铋锶钙铜氧超导体，临界温度为110 K，用摄氏温度表示为________℃.【答案】268 －163[超越自我·提升练]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】 C10．(多选)实际应用中，常用到一种双金属温度计，它是利用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的，如图7­4­1所示．已知左图中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列各种相关叙述中正确的有( )A．该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属B．双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的C．由左图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D．由右图可知，其双金属片的内层一定为铜，外层一定为铁【答案】ABC11．在某一温度计的管子上刻有150格均匀的标度．在1标准大气压下，当温度计的玻璃泡进入冰水混合物中时，水银柱位置在40刻度处；当玻璃泡进入沸水中时，水银柱的位置在90刻度处．当水银柱上升到100刻度处时，应相当于多少摄氏度？相当于热力学温度多少度？【解析】摄氏温标规定：冰水混合物的温度为0度，1标准大气压下沸水温度为100℃，由此可见，题中所说的40刻度处就是0℃，90刻度处就是指100℃.从40到90有50等份，每1等份的实际温度是10050℃＝2℃. 当水银柱上升到100刻度处时，共占有的等份数是：100－40＝60.所以100刻度处的实际温度是：2℃×60＝120℃.由热力学温度与摄氏温度的关系式：T ＝t ＋273 K 可得120℃相当于热力学温度： T ＝(120＋273)K ＝393 K.即该温度计100刻度处相当于120℃，相当于393 K.【答案】 120℃；393 K12．在寒冷的冬天，人在室外拿铁棒和木头时，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，于是有人得出当时“铁棒比木头温度低”的结论，你认为他的结论对吗？【答案】 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．感觉到铁棒特别凉，是因为人在单位时间内传递给铁棒的热量比传递给木头的热量多，所以他的结论不对．。

第4节温度和温标课堂合作探讨问题导学一、平衡态与热平衡活动与探讨11．表示系统状态的各物理量中温度不断发生转变就说物体处于平衡态，对吗？2．“在测定某金属块的比热容时，先把质量已知的金属块放在滚水中加热。

通过一段时刻后把它迅速放进质量、温度均已知的水中，并用温度计测量水的温度。

按如实验数据就可以够计算出金属块的比热容。

”以上叙述中，哪个地方涉及了“平衡态”和“热平衡”的概念？迁移与应用1关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是（）A．只要温度不变且处处相等，系统就必然处于平衡态B．两个系统在接触时它们的状态不发生转变，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温度必然相等1．对平衡态的理解（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断地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时刻转变，表现为系统的宏观性质不随时刻转变，而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动状态。

（2）平衡态是一种理想情形，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。

系统处于平衡态时，仍可能发生偏离平衡态的微小转变。

（3）两个系统达到热平衡后再把它们分开，若是分开后它们都不受外界影响，再把它们从头接触，它们的状态不会发生新的转变。

因此，热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统。

因此能够说，只要两个系统在接触时它们的状态不发生转变，咱们就说这两个系统原来是处于热平衡的。

2．热平衡定律的意义热平衡定律又叫热力学第零定律，为温度的测量提供了理论依据，因为处于热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各物体时，不需要将各个物体直接接触，只需将作为标准的温度计别离与各物体接触，即可比较温度的高低。

二、温度计与温标活动与探讨21．将一壶冷水（0 ℃）烧开（100 ℃），用摄氏温标和热力学温标别离表示水始末的温度及温度转变有何不同？2．现实生活中有形形色色的温度计，例如工业上粗略测量用的温度计，最高能够测量到500 ℃，乃至高达3 000 ℃的高温，最低能够测到－120 ℃，最精准的温度计能够精准到10－4℃。

第四节温度和温标课堂探究探究一平衡态与热平衡问题导引1．表示系统存在状态的各物理量中只要温度不发生变化就说系统处于平衡态，对吗？为什么？提示：不对。

描述系统存在状态的任一状态参量发生变化，系统都处于非平衡态，温度仅仅是描述系统存在状态的一个物理量，温度不发生变化，但是描述系统状态的其他物理量(如压强、体积等)有可能变化，所以这种说法不对。

2．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是什么？它有什么特征？提示：是温度。

它的特征是“一切达到热平衡的系统都具有相同的温度”。

名师精讲1．对平衡态的理解(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，而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动状态。

(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。

系统处于平衡态时，仍可能发生偏离平衡态的微小变化。

(3)两个系统达到热平衡后再把它们分开，如果分开后它们都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新的变化。

因此，热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统。

因此可以说，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的。

2．对热平衡的理解(1)相互接触的两个系统，各自的状态参量将会相互影响而分别改变，最后，两个系统的状态参量将不再变化，我们就说两系统达到了热平衡。

(2)一切达到热平衡的系统都具有相同的温度，所以两个系统达到热平衡的标准是系统具有相同的温度。

(3)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。

3．平衡态与热平衡概念的区别(1)平衡态不是热平衡，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。

(2)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，直到温度相同时，两系统便达到了热平衡。