高中物理温度和温标

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 ℃，也就是热力学温度升高了3 K，故选项C错．
【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
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。
3．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达到热平衡，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
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．
三、温度计与温标
2、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大小来测 量温度的．

高中物理温度与温标教案主题：温度与温标教学目标：1. 了解温度的概念及其在物理学中的重要性；2. 理解不同温标之间的转换关系；3. 掌握温度计的使用方法。

教学重点：1. 温度的定义及其常用温标；2. 不同温标之间的转换关系。

教学难点：1. 如何准确测量不同温度下的物体的温度；2. 如何进行不同温标之间的转换。

教学内容及教学过程：一、导入（5分钟）通过实际生活中的例子引入温度与温标的概念，让学生感受温度的存在与重要性。

二、温度的定义及常用温标（10分钟）1. 温度的定义：温度是物体内部微观粒子的平均运动速度的表征；2. 常用温标：摄氏温标、华氏温标、开氏温标等。

三、不同温标之间的转换关系（15分钟）1. 摄氏度与华氏度的转换关系：C = (F - 32) × 5/9，F = C × 9/5 + 32；2. 摄氏度与开氏度的转换关系：K = C + 273.15。

四、温度计的使用方法（10分钟）介绍常见的温度计，如普通温度计、电子温度计等，并演示如何正确使用温度计来测量物体的温度。

五、练习与讨论（10分钟）请学生完成一些温度与温标的转换计算题目，并让学生展示他们的解题过程。

通过讨论，帮助学生加深对温度与温标的理解。

六、总结与评价（5分钟）总结本节课的重点内容，强调温度与温标在物理学中的重要性，并鼓励学生在日常生活中多加观察与实践，加深对温度的认识。

七、作业布置（5分钟）布置相关作业，巩固本节课内容。

教学反思：本节课主要介绍了温度与温标的基本概念及其在物理学中的应用，通过实例和计算题目，帮助学生更好地理解和掌握温度的测量与转换方法。

在教学过程中，应注意引导学生积极思考并勇于提问，加深他们对物理学知识的理解与运用能力。

拓展延伸
疑难突破
一、摄氏温标和热力学温标的比较
说明:①热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一,因此它的单位属基本单位．
②热力学温度的单位,大小等于摄氏温度的1℃,在表示温差时,1K＝1℃;在表示温度时却不相等,即ΔT＝Δt,但T≠t．
③摄氏温度中零上表示比0℃高,零下表示比0℃低,通常用正、负数表示．
④热力学温标的零值是低温的极限,永远达不到．
二、对温度的理解
1．温度的宏观解释
温度是用来表示物体冷热程度的物理量．通常情况下,冷的物体我们说它的温度低,热的物体我们说它的温度高．温度和热平衡状态有着密切的关系,各自处于热平衡状态的两个系统,相互接触时,它们之间发生了热量的传递．经过一定时间以后,各自原先的平衡状态被破坏,热量从高温系统传递给低温系统,并达到一个共同的稳定状态,即新的热平衡状态,热平衡状态通常简称为热平衡．
2．温度的微观解释
物体的温度有高有低,温度仅由系统内部热运动的状态来决定,分子动理论表明,温度越高,分子做无规则运动的程度越激烈．物体的温度这一宏观现象所反映出的微观本质是,做热运动的分子具有质量、速度,同时也具有动能．
思考发现
1．系统就是人为选定的为研究问题方便的一个整体．在静力学中使用整体时选定的整体就是一个系统．
2．平衡态是针对一个系统所处的状态，该状态下系统的所有状态参量（如温度、压强等）不再发生变化；热平衡是两个系统达到了相同的温度，温度是判断两系统是否达到热平衡的唯一参量．
我的发现：。

第七章 第 4、5 节 温度和温标 内能
要点精讲
（一）分子的动能 温度 1．分子的动能：分子因为不停地做无规则运动而具有的能量叫分子动能。 大量分子的运动速率不尽相同，因此各个分子的动能并不相同，在研究热现象时，有意 义的不是一个分子的动能，而是大量分子动能的平均值 分子的平均动能：物体里所有分子的动能的平均值
（1）由于铅弹和铅块之间的摩擦力做功，铅块可以获得的最大内能是多少？ （2）水温升高多少度？
【解析】 （1）以铅弹和铅块做为研究对象，铅弹打入铅块的过程中，系统的动量守恒，总能量 守恒，所以系统损失的机械能全部转化为系统增加的内能，可以用铅弹和铅块吸收的热量来
量度它们增加的内能，由于它们的比热和升高的温度是相同的，因此它们吸收的热量是和它 们的质量成正比的。这样，在没有能量损失的情况下求出铅块所吸收的热量，就是铅块可以 获得的最大的内能。
典型例题
【例 1】如图所示，在高为 1.8m 的光滑水平桌面上，放着一个质量为 0.98kg 的铅块 M， 地面上有一个水槽，一颗质量为 20g 的速度为 200m/s 的铅弹沿水平方向射入铅块后，一起 掉入水槽中，设水的质量为 170g，且水槽不导热，铅块在空气中的阻力不计，铅块放出的 热量全部被水吸收，铅的比热是 0.126×103J/kg℃，g=10m/s2，求：
温度升高，物体分子的热运动加剧，分子热运动的平均动能也增加，温度越高，分子热 运动的平均动能越大。
决定因素：温度是物体分子热运动的平均动能的标志 2．温度 问：我们以前对温度是如何定义的？ 分析：初中定义温度是表示物体的冷热程度,这是温度的宏观含义。而今天我们说的温 度是物体分子热运动的平均动能的标志是温度的微观含义（即从温度的分子动理论来看的）。 （二）分子势能 物体由于地球的吸引，物体与地球之间的势能我们叫做重力势能，同样分子间存在相互 作用力，分子间具有由他们的相对位置决定的势能，我们把它定义为分子势能 1．分子力做功和分子势能之间的关系。 问：大家回忆一下，重力做功跟重力势能之间有什么关系？ 分析：重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加。实际上分子力做功跟 分子势能的变化也有类似的关系，只是分子力表现为斥力和引力，分子力做正功，分子势能 减少，分子力做负功，分子势能增加。

③一般情况下，0K是低温的极限，只能无限接近，但不 能达到。
③华氏温标
华氏温标的温度tF与t之间的关系：
tF＝32+9/5t
单位： °F
华氏温标在欧美使用非常普遍，摄氏温标在亚洲使用较多， 科学研究中多使用绝对温标。
例 一金属棒的一端与0℃冰接触，另一端与 100℃水接触，并且保持两端冰、水的温度不变．问当 经过充分长时间后，金属棒所处的状态是否为热平衡态? 为什么?
一个物理学系统，在没有 外界影响的情况下，只要 经过足够长的时间，系统 内各部分的状态参量会达 到稳定．
问题3：什么是热平衡和热平衡定律?
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 经过一段时间后，状态参量不再变化,达到了相同的温度,两个系 统已经具有了某个“共同性质”，我们就说两个系统达到了热 平衡。（两个系统达是通过热传递热达到的平衡）
问题4：温度和温标是如何定义的?
1.温度
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，它的特征就是“一切达到热平衡的系统都具有相同的 温度”这就是常用温度计能够用来测量温度的基本原理．
系统达到热平衡的宏观标志就是温度相同，若温度不同即系 统处于非平衡态，则系统一定存在着热交换。
一切达到热平衡的系统都具有相同的在着引力和斥力，都随分子间距离r的 增大而减小，随r的减小而增大，但斥力比引力变化的快
当分子间距r
＜r0 ＝r0 时分子力表现为 ＞r0
斥力 零 引力
F
当分子间距r的数量级大于10-9m时， 分子力可忽略不计。
分子动理论的内容
F斥
r0
r
F分
F引
学习目标
1.什么是系统和状态参量? 2.什么是平衡态? 3.什么是热平衡和热平衡定律? 4.温度和温标是如何定义的? 5.如何确定温标?

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 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。
解析：甲、乙、丙三个物体与外界没有热传递，所以甲、乙、丙三个物体都达到了 平衡态，A正确，B错误；甲和乙接触一段时间后分开，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，乙和丙 两物体达到了热平衡，C错误，D正确。
课堂探究
3.温度计与温标 海明威在短篇小说《一天的等待》中有这样一段对话： 爸爸：“人发烧到一百零二度是不会死的，你真是在说傻话。” 儿子：“我知道会的。在法国上学的时候，同学们告诉我，发烧到四十度就 活不了了。我已经一百零二度了。” 其中的102度是指的华氏温度，40度是指的摄氏温度，同学们可以查阅资料， 进一步了解它们之间的关系，并把40 ℃换算成热力学温度。 要点提示：40 ℃换算成热力学温度为313.15 K。
提示：达到热平衡了。因为在较短的时间里两个系统的状态不发生变化。
2.如图所示是伽利略温度计的示意图，利用玻璃管内封闭的气体作为测量物质， 当气温升高时，细管内的水柱越高吗?
提示：不是。伽利略温度计的物理原理是空气的热胀冷缩，当气温升高时，细管 内的水柱降低。
知识归纳2 1.平衡态与热平衡的区别和联系
知识归纳3 1.“温度”含义的两种说法
宏观 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
角度 人体的感觉器官比较得到的，往往是不准确的
热平衡 角度

两个系统温度相同
处于热平衡的两个系统都处于平衡态
初中物理中，我们把温度看做物体冷热程度的标志，尽 管这运种认识比较肤浅，但它与我们这里对温度的定义是一致 的。设想两个冷热不同的物体相互接触后，过一段时间当它们 达到平衡时，两个物体不就是“冷热相同”吗!
A 800C
B 300C
A
B
3、温度
两个系统达到热平衡时，它们具有一个共同的热学性质，该 性质实际就是物体的冷热程度。我们就把表征这一“共同热学性 质”的物理量定义为温度。
定义：表征热平衡系统的“共同热学性质”的物理量。
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
从宏观和微观两个角度理解温度的概念： （1）宏观上，表示物体的冷热程度。 （2）微观上，反映分子热运动的激烈程度，温度是物体内所有 分子热运动的平均动能的标志。
三、温度计与温标
1.温度计 温度计是测量温度的工具。 特注：温度计的热容量必须很小，与待测物体 接触时，几乎不改变待测物体状态。
其原因是( D )
A、它们的能量相同 B、它们的比热相同 C、它们的热量相同 D、它们的温度相同
3、（多选）下列说法正确的是
( BCD )
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惟一物理量
2.5 = t + 273.15 t= -270.65oC
二、热平衡与温度
1、热平衡： 两个系统发生热传递，最后它们的状态参量不再变化，达到相 对稳定状态，也就说明他们已经具有了某种共同的性质，这时候我们就说它们 达到了热平衡状态。 ①平衡态指的是一个系统的状态。 ②热平衡指的是两个系统之间的关系。 ③先达到平衡态，才有热平衡。

及昼 吴王留楚不去 是秦之计中而齐楚之计过也 十二
年卒 ”对曰：“陈 冠侧注 晋人以难故 即上一日宫车晏驾 鲁君疑之 ”遂自立为齐王 假人元龟 太史公曰：余寻曹共公之不用僖负羁 使二卿将卒塞决河 居雍高寝 使赵得全 即愈 ”而卫孔文子将攻太叔 而立卫子夫为皇后 起家为九卿 然御史大夫张汤智足以拒谏 赵国以冶铸为业 又
得其时则蓬累而行 比至陈 以有侯王 母无宠；宋公、齐将、秦将与晋侯次城濮 降塞王 再分散与贫交疏昆弟 哙乃排闼直入 秋不见 毋以加 无以餬其口 五百载大变；未知母之存不 何遽叱乎 见燕使者咸阳宫 衣帛见；後 食人炊骨 匈奴时有候者到 脩术行道 信谗不寤兮 初 周公祭天命
郊 生子成为適 广中国 ”何曰：“王计必欲东 以牡荆画幡日月北斗登龙 不可以徒行 是为敬王 使人拘而多所畏；名士迭兴 是为元君 请食饭我 持戟百万 ”其妻笑曰：“犁二十五年 过一日不得 生子伉 ”阖庐曰：“可试以妇人乎 幸来会饮 ”乃自立为武王 其东则有蕙圃衡兰 别定江
而攻燕 於是大司马进曰：“陛下仁育群生 闰十三 听者或吉或凶 量能授官 获五率以归 孟尝君患之 闻之於宫殿中老郎吏好事者称道之也 方吾在縲绁中 不就国 司马错欲伐蜀 至郑而还 不胜而去 日得甲子 故三王之建天下 先身而後张仪 弃疾即位为王 ”即罢起入 十月 趋出 外诛
暴彊 为漯阴侯 哀姜淫於鲁公子庆父 项王负约不与而王之汉中 采色霅旰 兵 南阳有梅免、白政 泽流後世邪 不贵其物 西巡狩；而遣汉中尉宏即讯验王 虽惨酷 使人来与盟 其事皆禁 赵诚发使尊秦昭王为帝 沈渐刚克 辅翼其世主 自今祝致敬 失人者崩 末大於本而得民心 孝王使安国及
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闻于傍乡 乡风而听 不彊於宋、卫 迎武王黥布兵 ”子曰：“内省不疚 辰星之色：春 其母无不谴死 柰何 生子荼 然河菑衍溢 衣我以其衣 其家多持金钱赂王左右 未能治天下 痍伤者未瘳 ”对曰：“不可 其必有众 晋赵鞅伐齐 ”子路曰：“有民人焉 孝文召 气晕先至而後去 定国一

4温度和温标记一记温度和温标知识体系一个比较——平衡态与热平衡一个定律——热平衡定律一个关系——摄氏温标与热力学温标的关系T＝t＋273.15 K三个理解——温度、平衡态、热平衡辨一辨1.只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态．(×)2．两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．(√)3．处于热平衡的两个系统的温度一定相等．(√)4．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K．(√)5．摄氏温度与热力学温度都可能取负值．(×)想一想1.平衡态就是热平衡吗？提示：不是，平衡态是一个系统所处的状态，该状态下系统的状态参量如温度、压强等不再发生变化，热平衡是两个系统达到了相同的温度．2．达到热平衡状态的物体每个分子都具有相同的温度吗？提示：不正确，温度是反映分子做无规律运动的剧烈程度，是大量分子热运动的集体表现，对单个分子来说温度没有意义，并非达到热平衡状态的物体每个分子都具有相同的温度．思考感悟：练一练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．重力解析：由热平衡的定义可知，C项正确．答案：C2．(多选)下列有关温度的说法正确的是()A．用摄氏温度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．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 ℃.答案：AB3．关于温度和测量温度的依据，下列说法不正确的是() A．温度宏观上反映物体的冷热程度，我们感觉冷的物体温度低B．当A、B两物体分别与C物体达到热平衡时，则A物体与B物体之间也处于热平衡状态C．当甲、乙两物体达到热平衡时，甲、乙两物体的温度相同D．热平衡是利用温度计测量温度的依据解析：温度宏观上反映物体的冷热程度，但并不是感觉冷的物体温度就低，人体感受的物体冷热程度，一方面取决于被感受的物体的温度，另一方面还与被感受物体单位时间内吸收或放出的热量的多少有关，A项错误；由热平衡定律知道，B项正确；只要两个系统温度相同且不再发生变化，它们就处于热平衡状态，所以C、D两项正确．答案：A4．(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的温度一定相等解析：一般来说，描述系统状态的参量不止一个，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，A 项错误；根据热平衡的定义可知B、D两项是正确的；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C项错误．答案：BD要点一热力学温标与摄氏温标的关系1.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.答案：D2．(多选)关于热力学温度，下列说法中正确的是()A．－33 ℃与240 K表示同一温度B．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 ℃与240 K表示同一温度，A、B两项正确；热力学温度初态为273 K＋t，末态为273 K＋2t，温度变化t K，故D项错误；对于摄氏温度可取负值的范围为－273 ℃至0 ℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C项错误．答案：AB3．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，某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，其中正确的是() 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，可待较长时间后读出示数解析：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，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，显示的又不是原平衡态下的温度，所以A、D两项不正确，B项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．只有C项正确．答案：C4．下图是四种测液体温度的方法，其中正确的是()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项正确．答案：D要点二对温度、平衡态、热平衡的理解5.(多选)关于热平衡定律的理解正确的是()A．两系统的温度相同时，才能达到热平衡B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统热平衡C．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，则甲、丙也处于热平衡D．热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同解析：两个系统热平衡的标志是它们温度相同，但压强、体积不一定相同，故A、B两项正确，C、D两项错误．答案：AB6．[2019·榆林高二检测](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解析：冰水混合物在1 ℃的环境中要吸收热量，温度升高，不是平衡态，A项错误；当铝块放在沸水中足够长的时间，铝块各部分的温度与沸水的温度相同，达到平衡态，B项正确；同理可知D项也正确；冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不同，不是平衡态，C项错误．答案：BD7．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解析：本题考查的知识点是热平衡．处于热平衡状态的系统，如果受到外界的影响，状态参量会随之变化，温度也会变化，故A项错误；热平衡定律对多个系统也适用，故B项错误；由热平衡的意义知，C项正确；温度是热平衡的标志，必须相同，故D 项错误．答案：C8．两个处于热平衡状态的系统，由于受外界影响，状态参量发生了变化，则关于它们后来是否能处于热平衡的说法中正确的是()A．不能B．一定能C．要看它们后来的温度是否相同D．取决于除温度外的其他状态参量是否相同解析：由热平衡定律可知，只要两个系统的温度相同，两个系统就处于热平衡状态，而与其他状态参量是否相同无关．答案：C基础达标1.(多选)在热学中，要描述一定质量气体的宏观状态，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、温度分别是从力学、几何、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B、C、D三项正确．答案：BCD2．(多选)下列关于温标的说法正确的是()A．温标不同，测量时得到的同一系统温度的数值可能是不同的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．热力学温标是从理论上规定的解析：根据热量的传播特性可知，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，因此热量传播方向的决定因素是温度，故D项正确，A、B、C三项错误．答案：D3．(多选)热力学系统的平衡态的特点是()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解析：热平衡是一种动态平衡，是大量分子运动的平均效果，处于热平衡的系统，分子仍在做无规则运动．答案：BD4．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，但体积仍可变化解析：如果一个系统达到了平衡态，系统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，不可能达到所谓的“凝固”状态．故A项正确，B、C、D三项错误．答案：A5．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 ℃，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，A项错误；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B项错误；摄氏温度的每一度与热力学温度的每一度的大小相等，D项正确；摄氏温度升高3 ℃，也就是热力学温度升高了3 K，故C项错误．答案：D6．(多选)温度计所用测量温度的物质应具备的条件为() A．它必须是液体或气体B．它因冷热而改变的特性要有重复性C．它因冷热所产生的效应相当明显D．当它与其他物体接触后，能在短时间内达到热平衡解析：温度计所用测量温度的物质应该具有以下特性：因冷热而改变的特性要有重复性，因冷热所产生的效应相当明显，当它与其他物体接触后，能在短时间内达到热平衡．至于物质是固态还是液态则没有要求．故选B、C、D三项．答案：BCD7．(多选)下列叙述正确的是()A．若不断冷冻，物体的温度就会不断地下降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了解析：热力学零度是低温的下限，永远不能达到，故A项错误，C、D项正确．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，故B项正确．答案：BCD8．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50 p，今小明测量一杯水的温度为150 p时，则该温度用摄氏温度表示时应为()A．30 ℃B．40 ℃C．50 ℃D．60 ℃解析：每格表示的摄氏度为100200℃＝0.5 ℃，比冰点高出的温度为(150－50)×0.5 ℃＝50 ℃，C项正确，A、B、D三项错误．答案：C9．在25 ℃左右的室内，将一支温度计从酒精中取出，观察它的示数变化情况是()A．上升B．下降C．不变D．先下降后上升解析：室温为25 ℃，温度计在酒精中的示数为25 ℃.将温度计拿出后，附着在温度计上的酒精挥发吸热，使温度计温度降低，挥发结束后，温度计和周围环境达到热平衡，示数再次恢复到25 ℃.答案：D10．荷兰人华伦海特引入了华氏温度，规定水凝固时的温度为32华氏度，标准大气压下水沸腾时的温度为212华氏度．中间分为180等份，每一等份代表1华氏度，今年1月份上海出现了近几年罕见的低温，最低温度接近－10摄氏度，换算成华氏温度为()A．14华氏度B．16华氏度C．18华氏度D．20华氏度解析：设摄氏温度为t时，对应的华氏温度为T，根据题述知，T＝1.8t＋32，将t＝－10 ℃代入得T＝14华氏度，故选A项．答案：A11．关于分别以摄氏温度及热力学温度为横、纵坐标所表示的t与T的关系图线说法错误的是()A．为直线B．通过第二象限C．纵截距小于横截距D．斜率为1解析：根据T＝273.15 K＋t可知t与T的关系图线是一条与纵坐标轴交点坐标为(0,273.15 K)、斜率是1的倾斜直线，故A、B、D三项正确，选C项．答案：C12．目前世界上最大的强子对撞机在法国和瑞士的边境建成并投入使用．加速器工作时，需要注入约1万吨液氮对电路进行冷却，冷却的最低温度可达到零下271摄氏度，则该温度用热力学温标可表示为()A．2 K B．271 KC．4 K D．0.1 K解析：由热力学温标与摄氏温标的关系式T＝t＋273 K和t＝－271 ℃得T＝2 K，故A项正确．答案：A能力达标13．(多选)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成的解析：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成的，故A 、B 两项错误，C 、D 两项正确．答案：CD14．实验室有一支读数不准确的温度计．在测一标准大气压下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 ℃解析：此温度计1 ℃表示的实际温度为10080－20℃＝53 ℃，当它的示数为41 ℃时，它的示数变化的格数为21格，对应的实际温度应为21×53 ℃＝35 ℃；同理，当实际温度为60 ℃时，此温度计的示数应变化6053＝36格，即它的示数应为(36＋20) ℃＝56 ℃，所以C 项正确．答案：C。

第二章气体、固体和液体温度和温标课后篇素养形成必备知识基础练1.小明自定一种新温标p,他将冰熔点与水沸点之间的温度等分为200格,且将冰熔点的温度定为50p(上述皆为标准大气压下),今小明测量一杯水的温度为150p,则该温度用摄氏温度表示时应为()A.30 ℃B.40 ℃C.50 ℃D.60 ℃℃=0.5 ℃,比冰熔点高出的温度为(150-50)×0.5 ℃=50 ℃,C正确,A、每格表示的摄氏度为100200B、D错误。

2.(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,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,系统的状态就发生了变化,故C正确,D错误。

3.(多选)如图所示,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球形瓶周围温度的变化,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,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错误,C、D正确。

4.(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,如图所示。

已知甲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膨胀系数不同的性质来工作的C.由甲图可知,铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D.由乙图可知,其双金属片的内层一定为铜,外层一定为铁,温度升高时,双金属片的弯曲程度在增大,指针按顺时针方向转动。

探究系统达到热平衡时的特征 1.用温度计测量一杯热水的温度时,要等到温度计的示数稳定 后再读数,并且要使温度计保留在水中,原因是什么? 【思路分析】温度计测量温度的原理是热平衡定律。当两个系 统达到热平衡时,两个系统的温度相同。所以，当温度计的示 数稳定后,说明温度计和热水达到热平衡,温度相同。因此，温 度计的示数即为热水的温度。
【规律方法】判断系统是否达到热平衡的标准 系统的温度是否相等是判断两个系统是否达到热平衡的惟一标 准。若温度相等,两个系统达到热平衡,否则就未达到热平衡。
温度计与温标 1.温度计能够用来测量温度的基本原理是什么？ 提示：热平衡定律。例如，温度计跟物体A处于热平衡，它同 时也跟物体B达到热平衡，那么A的温度与B的温度相等。温度 计与待测物体达到热平衡时，二者温度相同。 2.温标是定量描述温度的方法，那么如何确定一个温标？ 提示: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。
提示: (1)当系统处于平衡态时,系统应该不受外界的影响,但 任何系统完全不受外界影响又是不可能的,所以说平衡态是一 种理想情况,(1)正确。 (2)处于热平衡的两个系统具有相同的温度,所以(2)错误。 (3)绝对零度是温度的下限,只能接近,而不能达到,所以(3)错 误。 (4)热力学温度与摄氏温度的关系为T＝t＋273.15 K,所以1 K 不等于1 ℃,但热力学温度升高1 K与摄氏温度升高1 ℃相同, 所以(4)错误。
体的压强和温度不再变化时,就可判断容器内气体达到平衡态。
3.当系统处于平衡态时,系统的所有性质都不随时间变化,是绝 对不变吗? 提示: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，即使系统处于平衡态，仍可能发生偏离平衡状 态的微小变化。 【知识点拨】平衡态的理解 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 处于静止或做匀速直线运动的状态。

课时7.4温度和温标1.知道什么是状态参量和什么是平衡态。

2.理解热平衡的概念及热平衡定律,体会生活中的热平衡现象。

了解热力学温度的应用。

3.理解温度的意义。

4.知道常见温度计的构造,会使用常见的温度计。

5.把握温度的定义,知道什么是温标、热力学温标,以及热力学温度的表示。

理解摄氏温度与热力学温度的转换关系。

重点难点:热平衡的定义及热平衡定律的内容,有关热力学温度的计算以及热力学温度与摄氏温度的区分与联系。

对温度意义的理解是本节的教学难点。

教学建议:在本节内容中,教科书引入了系统、状态参量、平衡态、热平衡等一系列概念,并依据热平衡来定义温度。

这样定义温度,使同学对温度这个物理量的理解比学校“冷热的程度”这一说法深刻了很多。

课前要求同学阅读所要学习的内容,并自行完成学问体系梳理,理清学问关系。

对平衡态和非平衡态的概念的理解要求并不高,同学只要知道就可以。

热平衡定律又叫热力学第零定律,这是本节教学的重点,为温度的测量供应了理论依据。

温度是标志一个物体与其他物体是否处于热平衡状态的物理量,教学中,老师应举出一些实例,引导同学体会那个“共同的热学性质”指的是什么。

导入新课:四季变换,阴晴冷暖,我们每天都会关注天气预报,适当增减衣物。

某市某天的天气预报如下:今日天气多云,温度19 ℃~29 ℃。

天气预报中所说的温度涉及什么物理学问呢?1.状态参量与平衡态(1)热力学系统:通常把由大量分子组成的争辩对象称为①热力学系统。

(2)状态参量:为了描述系统的状态,需要用到一些物理量,这些描述系统状态的物理量,叫作系统的②状态参量。

常用物理量有几何参量③体积、力学参量④压强、热学参量⑤温度。

(3)平衡态:没有外界影响的状况下,系统全部性质都不随时间变化的⑥稳定的状态。

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⑦不再变化。

(2)热平衡定律:假如两个系统与第三个系统达到⑧热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于⑨热平衡。

1温度和温标[学习目标] 1.知道系统的状态参量及平衡态。

2.理解温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系(重点)。

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(重难点)。

一、状态参量与平衡态在力学中，引入了位移、速度等物理量来描述物体的机械运动状态，为了描述气体的宏观状态应该引入哪些物理量呢？________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________1．热力学系统和外界(1)热力学系统：由________________组成的系统叫作热力学系统，简称系统。

(2)外界：系统之外与系统发生__________的其他物体统称外界。

2．状态参量：在热学中，用来描述__________的物理量。

常用的状态参量有体积V、压强p、温度T等。

(1)体积V：系统的________参量，它可以确定系统的空间范围。

(2)压强p：系统的________参量，它可以描述系统的力学性质。

(3)温度T：系统的________参量，它可以确定系统的冷热程度。

3．平衡态：一个热力学系统，在____________________情况下，系统内各部分的状态参量达到的________________。

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？________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________例1(多选)(2022·阜阳市高二期末)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，故当系统的状态变化时，其各个状态参量都会改变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达到稳定C．只有处于平衡态的系统才有状态参量D．两个物体间传热时，它们组成的系统处于非平衡态平衡态的理解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，表现为系统不受外界的影响，系统所有状态参量(压强、体积和温度)都不随时间变化。

4.温度与热平衡 (1)温度在宏观上,表示物体的冷热程度。 (2)温度在微观上,反映分子热运动的剧烈程度。 (3)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度。 特别提示 达到热平衡的两个系统一定具有相同的温度;若温度不同,即两 个系统没有达到热平衡,则系统一定存在着热交换。
应用体验
【例2】 实验室有一支读数不准确的温度计,在标准大气压下,测冰水混合 物的温度时,其读数为20 ℃;测沸水的温度时,其读数为80 ℃。下列分别是 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 正确的是( C ) A.41 ℃,60 ℃ B.21 ℃,40 ℃ C.35 ℃,56 ℃ D.35 ℃,36 ℃
特别提示 (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 ℃。 (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。
知识归纳
1.热力学系统的三个状态参量 (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。 2.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,表现为系统不受外界的影响, 三个状态参量(压强、体积、温度)不随时间变化。 (2)平衡态是一种理想情况,任何系统完全不受外界影响是不可能的。
对点演练2 (多选)(2023河南平顶山高二月考)下列关于热力学温度的说法正确的是

温度、物体的内能要点一、温度、温标2．热平衡与温度（1）热平衡（thermal equilibrium）两个系统相互接触，它们之间没有隔热材料，或通过导热性能好的材料接触，这两个系统的状态参量不再变化，此时的状态叫热平衡状态，我们说两系统达到了热平衡．（2）热平衡定律（law of thermal equilibrium）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．热平衡定律又叫热力学第零定律．（3）温度（temperature）达到了热平衡的系统具有“共同性质”，我们用温度来表征这个“共同性质”．也可理解为物体的冷热程度．温度是物体内所有铲子热运动的平均动能的标志．温度是物体内分子热运动平均动能的标志．（4）对温度的理解应注意①宏观上，表示物体的冷热程度．②微观上，反映分子热运动的激烈程度，温度是分子平均动能大小的标志．平均动能大，在宏观上表现为物体的温度高．物体温度的高低，是物体全部分子的平均动能大小的标志．温度是大量分子热运动的集体表现，是含有统计意义的，对于个别分子来说，温度是没有意义的．同一温度下，不同物质的分子平均动能都相同，但是由于不同物质分子的质量不尽相同，所以分子运动的平均速度大小不相同．③一切达到热平衡的物体都具有相同的温度．④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，这就是温度计用来测量温度的基本原理．3．温度计与温标（2）温标（thermometric scale）①摄氏温标规定标准大气压下冰水混合物的温度为零度，沸水的温度为100度，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就是摄氏温标，表示的温度叫摄氏温度（t）．②热力学温标（thermodynamic temperature）规定摄氏温度的273.15－℃为零值，它的一度也等于摄氏温度的一度，这种表示温度的方法就是开尔文温标，也叫热力学温标．表示的温度叫热力学温度（T），单位为开尔文，简称开（K）．热力学温标的零度（0K）是低温的极限，永远达不到．温度符号 t T 单位名称摄氏度 开尔文 单位符号℃ K 关系273.15 K T t =+．粗略表示：273 K T t =+要点二、内能1．分子的动能 （1）组成物体的每个分子由于不停地运动也具有动能，2k 12i i E m v =。

个系统的状态参量不再改变。下面
我们要研究一个系统与另一个系统
相互作用的问题。
想一想
初中学过的温度知识：
当热水中的温度计的读数不再升高的时候，我们自然认为此
时温度计的温度（读数）就是热水的温度。
那么，我们凭什么说这个时候温度计的温度就是热水的温
度？
01
热力学系统间的相互作用
乙系统
甲系统
力学平衡
具有一种相同
①孤立系统：与外界不发生任何相互作用的系统称为孤立系统。此时
系统和外界既无能量交换也无物质交换。（在该系统中，物质和能量
既不能进也不能出）
Q=0
W=0
类似于
孤立系统：
粒子数 N 不变、
能量 E 不变。
小球、弹簧、地
球组成的系统
三种热力学系统
②封闭系统：与外界没有物质交换，但有能量交换的系统称为封闭系统。 （在
• 为确定系统的冷热程度 热学参量: 温度T
状态参量
——描写系统状态的物理量
一般的系统，要研究以下几种状态参量：
①几何参量
描述系统的大小、形状、体积等。
②力学参量
③热学参量
描述系统的压强、应力、表面张力等。
描述系统温度。
④电磁参量
描述系统在电、磁场作用下的性质，如电场强度，磁感应强度等。
⑤运动学参量 描述系统的速度、加速度、位移等。
）
A．体积是几何参量
B．压强是力学参量
C．温度是热学参量
D．压强是热学参量
解析：热学中，为了描述系统所处的状态，所用到的物理量称为状态参量。确定系统空间
范围用到的体积，是一个几何参量；确定外界与系统之间或系统内部各部分之间的力的作

答案:AB
温度计的正确使用 案例探究 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,你认为小宁找的对吗?
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。
思路点拨:由热力学温度与摄氏温度的关系式可知,两种温度的 变化值相等。
解析:热力学温度与摄氏温度的关系 T=t+273.15 K,所以选项 A 错误;对于 T=t+273.15 K,不能变形为 ΔT=Δt+273.15 K,实际上 ΔT=T2-T1=t2-t1=Δt,即用摄氏温度表示的温差等于用热力学温度表 示的温差,所以选项 B 正确,选项 C、D 错误。
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,最高可以测量到 500 ℃,甚至高达 3 000 ℃的高温,最低可 以测到-120 ℃,最精确的温度计可以精确到 10-4 ℃。请你举出几 种温度计,并说明它们是利用什么原理来制造的。
答案:酒精、煤油、水银温度计是根据液体的热胀冷缩的性质 来制造的,金属电阻温度计是根据金属电阻随温度的变化来制造的, 气体温度计是根据气体压强随温度的变化来制造的。
第4节
温度和温标
目标导航
学习目标 重点难点
1.能说出平衡态、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。
重点:1.热平衡与温度。 2.两种温标间的关系。 难点:热力学温标与摄氏温标的区别与联系。
激趣诱思
近几年,一个叫作“千年极寒”的词语被炒得火热。大概意思是 北半球冬天气温会比往常偏低,欧洲将会遭遇千年一遇的寒冬,而中 国也很可能不能幸免。这不禁让人感叹,“千年极寒”是否已经到来?