【物理课件】温度和温标 2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.pptx

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1、高中物理选择性必修第三册 第二章：分子动理论 第1节:温度和温标第1节：温度和温标我们在初中已经学过了测量温度时常用的一种单位“摄氏度”，它是以标准大气压下，冰水混合物的温度为0度，沸水的温度为100度，在这两温度之间等分100个等份，每一等份为1个温度单位。这种以冰水混合物的温度为0度的测温方法叫摄氏温标，以摄氏温标表示的温度叫摄氏温度。今天我们将进一步学习有关温度和温标的知识。知识温顾：温故知新 导入新课 假假如如一一个个容容器器用用挡挡板板K K隔隔开开，容容器器中中的的气气体体被被分分成成A A、B B两两部部分分，它它们们的的压压强强分分别别为为p pA A、P PB B，温温度度分

2、分别别为为T TA A、T TB B。打打开开挡挡板板K K后后，如如果果容容器器与与外外界界没没有有能能量量交交换换，经经过过一一段段时时间间后后，容容器器内内的的气气体体会会是是什什么状态么状态?一、状态参量与平衡态1、热力学系统：研究某一容器中气体的热学性质，其研究对象是容器中的大量分 子组成的系统，这在热力学中叫作一个热力学系统 系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界（或环境）。在物理学研究中，对系统内部问题，往往采取“隔离”分析方法，对系统与外界的相互作用问题，往往采取“整体”分析的方法容器和酒精灯就是外界 一、状态参量与平衡态2、根据系统和外界相互作用的情况，我们可以区分出

3、如下几种热力学系统根据系统和外界相互作用的情况，我们可以区分出如下几种热力学系统 孤立系统孤立系统：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：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）（在该系统中，物质和能量既不能进也不能出）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。（在该 系统中，物质不能进出，但可以与外界交换能量）开放系统：与外界既有物质交换，也有能量交换的系统称为开放系统，简称开系。（在该系统中，与外界可以自由进行物质和能量交换）孤立系统孤立

4、系统封闭系统开放系统2、状态参量：在热学中，为确定系统的状态，所用到的物理量，这些物理量 叫作系统的状态参量 一、状态参量与平衡态 物理学中，需要研究系统的各种性质，包括几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等等。为了描述系统的状态，需要用到一些物理量。状态参量系统间力的作用用压强P力学参量温度为20确定系统冷热程度用温度T热学参量容积为100L几何参量确定空间范围用体积V 二、平衡态 把不同压强，不同温度的两箱气体注入同一容器把不同压强，不同温度的两箱气体注入同一容器5atm5atm6060o oC C0 0o oC C2atm2atm系系 统统 平衡态平衡态 压强大的气体会向压强小的一方流

5、动。压强大的气体会向压强小的一方流动。温度高的会向温度低的一方传热。温度高的会向温度低的一方传热。经过一段时间后，容器各点的压强和温度都不再变化。经过一段时间后，容器各点的压强和温度都不再变化。如果容器与外界没有能量交换如果容器与外界没有能量交换 二、平衡态1 1、平衡态平衡态：对于：对于一个一个封闭的系统，封闭的系统，在没有在没有外界外界影响的情况下，只要经过足够长的时影响的情况下，只要经过足够长的时 间，系统内各部分的间，系统内各部分的状态状态参量参量（温度，压强和体积）（温度，压强和体积）能够能够达到稳定，都不再随时达到稳定，都不再随时 间变化的状态。间变化的状态。2 2、注意、注意：平

6、衡态是一种平衡态是一种理想理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。类似于化学平衡，热力学系统达到的平衡态也是一种类似于化学平衡，热力学系统达到的平衡态也是一种动态平衡动态平衡。组成系统的分。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。统的宏观性质不随时间变化。平衡态指的是一个系统的状态参量不再变化。平衡态指的是一个系统的状态参量不再变化。三、热平衡与温度1 1、热力学系统间的相互作用、热力学系统间的相互作

7、用相互接触而传热相互接触而传热乙乙系统系统热热冷冷甲甲系统系统温温甲甲系统系统乙乙系统系统2、热平衡：甲乙两个系统相互接触而传热，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变。经过一段时间各自状态参量就不再变化了，这说明两个系统达到了平衡这种平衡叫作热平衡。3、热平衡定律(又叫热力学第零定律)：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。两两个系统达到热平个系统达到热平衡的衡的实质实质：接触时接触时两两系统不再进行热系统不再进行热传递传递4、温度：两个系统处于热平衡时，它们具有一个“共同热学性质”。我们就把表征 这一“共同热学性质”的

8、物理量定义为温度。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。水银温度不再升高，这个系统达到平衡态水的温度不再升高，这个系统达到平衡态水银和水这两个系统达到热平衡 三、热平衡与温度 平衡态平衡态热平衡热平衡区区别别研究对象研究对象判断依据判断依据联系联系5 5、平衡态与热平衡的比较平衡态与热平衡的比较一个一个系统系统两个两个接触的系统接触的系统系统不受外界影响，系统不受外界影响，状态参量不变状态参量不变两个系统温度相同两个系统温度相同处于热平衡的两个系统都处于平衡态处于热平衡的两个系统

9、都处于平衡态 三、热平衡与温度 四、温度计与温标 1、温标：、温标：如果要如果要定量定量地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是温标。地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是温标。温度计中用于测量温度的物质。温度计中用于测量温度的物质。（水银（水银/铂铂/气体气体/热电偶热电偶）了解测温物质随温度变化的函数关系。为了测温读数准确一般要保证测温物质了解测温物质随温度变化的函数关系。为了测温读数准确一般要保证测温物质 的测温属性随温度变化的函数关系为线性关系的测温属性随温度变化的函数关系为线性关系确定温度零点和分度方法（摄氏温标曾经规定，标准大气压冰的熔点为确定温度零点和分度方法（摄氏温标曾经

10、规定，标准大气压冰的熔点为0，水，水 沸点为沸点为100100；并据此把玻璃管上；并据此把玻璃管上00刻度与刻度与100100刻度之间均匀分成刻度之间均匀分成100100等分，每等分，每 份算作份算作11）（2）温标的建立包含三个要素：（1）常见温标：）常见温标：摄氏温标、热力学温标、华氏温标摄氏温标、热力学温标、华氏温标（4）热力学温度（）热力学温度（T）：热力学温标表示的温度叫作热力学温度，它是国际位制中七：热力学温标表示的温度叫作热力学温度，它是国际位制中七 个基本物理量之一，用符号个基本物理量之一，用符号T表示，它的单位开尔文，表示，它的单位开尔文，简称开，符号为简称开，符号为K(5)

11、摄氏温度t与热力学温度T的关系：Tt+273.15 K 热力学零度热力学零度(绝对零度绝对零度)等于摄氏温度的等于摄氏温度的 -273.15-273.15 四、温度计与温标1 1以下说法正确的是（）以下说法正确的是（）A A在国际单位制中温度的单位为摄氏度在国际单位制中温度的单位为摄氏度B B00的水和冰的分子平均动能可能不同的水和冰的分子平均动能可能不同C C如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，则这两个系统也处于热平衡状态如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，则这两个系统也处于热平衡状态D D在没有外界影响的情况下，密闭容器内的气体静置足够长时间后，每个分子的速度在没有外界影响的情

12、况下，密闭容器内的气体静置足够长时间后，每个分子的速度大小均相等大小均相等C高中物理选择性必修第三册 第二章：分子动理论 第1节:温度和温标2 2热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支，它起源于人类对冷热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支，它起源于人类对冷热现象的探索。下列关于热现象的说法中正确的是（）热现象的探索。下列关于热现象的说法中正确的是（）A A温度越高的物体，其内能越大温度越高的物体，其内能越大B B温度越低的物体，其每个分子的运动速率越小温度越低的物体，其每个分子的运动速率越小C C处于热平衡状态的物体，无论是否接触，其冷热程度一定相同处于热平衡

13、状态的物体，无论是否接触，其冷热程度一定相同D D随着冷冻技术的不断进步，可以实现将物体的温度降低到随着冷冻技术的不断进步，可以实现将物体的温度降低到-280-2800 0C CC高中物理选择性必修第三册 第二章：分子动理论 第1节:温度和温标3 3关于分子动理论，下列说法中正确的是（）关于分子动理论，下列说法中正确的是（）A A达到热平衡的两个系统具有相同的温度达到热平衡的两个系统具有相同的温度B B两个邻近分子间不可能同时存在斥力和引力两个邻近分子间不可能同时存在斥力和引力C C布朗运动就是液体或者气体分子的无规则运动布朗运动就是液体或者气体分子的无规则运动D D温度是分子平均速率的标志温

14、度是分子平均速率的标志A高中物理选择性必修第三册 第二章：分子动理论 第1节:温度和温标4 4下列说法不正确的是（）下列说法不正确的是（）A A热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理B 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 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 D两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量D高中物理选择性必修第三册

15、 第二章：分子动理论 第1节:温度和温标5 5以下说法正确的是（）以下说法正确的是（）A A从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力、斥力均减小但斥力减小的更快从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力、斥力均减小但斥力减小的更快B B相互间达到热平衡的两物体的热量一定相等相互间达到热平衡的两物体的热量一定相等C C两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的状态参量两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的状态参量D D阿伏加德罗常数为阿伏加德罗常数为NANA，铁的摩尔质量为，铁的摩尔质量为MAMA，铁的密度为，铁的密度为则则1kg1kg铁所含的原子数目铁所含的原子数目是是NANAA高中物理选择

16、性必修第三册 第二章：分子动理论 第1节:温度和温标7 7下列各系统处于平衡态的是（下列各系统处于平衡态的是（）A A放在放在00的房间里的冰水混合物的房间里的冰水混合物B B放在沸水中加热足够长时间的铜块放在沸水中加热足够长时间的铜块C C刚刚放在教室中刚刚放在教室中2 2分钟的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐分钟的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐D D一瓶放在房间中很久的一瓶放在房间中很久的8484消毒液消毒液ABD高中物理选择性必修第三册 第二章：分子动理论 第1节:温度和温标8 8两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，下列关于它两个处于热平衡状态的系统，由于受外界影

17、响，状态参量发生了变化，下列关于它们后来是否能处于热平衡状态的说法，正确的是（们后来是否能处于热平衡状态的说法，正确的是（）A A不能不能B B可能可能C C要看它们后来的温度是否相同要看它们后来的温度是否相同D D取决于其他状态参量是否相同取决于其他状态参量是否相同BC高中物理选择性必修第三册 第二章：分子动理论 第1节:温度和温标9 9A A、B B两物体之间接触，但没有发生热传递，则（）两物体之间接触，但没有发生热传递，则（）A A两物体所含有的热量相等两物体所含有的热量相等B B两物体的内能相等两物体的内能相等C C两物体的温度相同两物体的温度相同D D两物体的内能不一定相等两物体的内

18、能不一定相等CD高中物理选择性必修第三册 第二章：分子动理论 第1节:温度和温标1010下列关于热平衡定律的理解，正确的是（）下列关于热平衡定律的理解，正确的是（）A A两系统的温度相同时，才能达到热平衡两系统的温度相同时，才能达到热平衡B BA A、B B两系统分别与两系统分别与C C系统达到热平衡，则系统达到热平衡，则A A、B B两系统达到热平衡两系统达到热平衡C 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、丙是处于热平衡的最终也达到热平衡，则甲、丙是处于热平衡的

19、D D热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同AB高中物理选择性必修第三册 第二章：分子动理论 第1节:温度和温标1 1分子力分子力F F随分子间距离随分子间距离r r的变化如图所示。将两分子从相距的变化如图所示。将两分子从相距r=rr=r2 2处释放，仅考虑这两处释放，仅考虑这两个分子间的作用，则从个分子间的作用，则从r=rr=r2 2到到r=rr=r1 1，下列说法正确的是（），下列说法正确的是（）A A分子间引力、斥力都在减小分子间引力、斥力都在减小B B分子力的大小先增大后减小分子力的大小先增大后减小C C分子势能一直在增大分子势能一直在增大D D分子动能先增大后减小分子动能先增大后减小D高中物理选择性必修第三册 第二章：分子动理论 第1节:温度和温标