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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册1 温度和温标教课ppt课件
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《温度和温标》人教版高中物理选修3第2章《气体、固体和液体》 【重点探究 】一、状态参量与平衡态(1)在力学中，为了确定物体运动的状态，我们使用了物体的位移和速度、加速度这几个物理量．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？(2)如果系统与外界没有能量交换，该系统就达到平衡态了吗？答案 (1)体积、压强和温度．(2)不是．1．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．2．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，表现为系统不受外界的影响，状态参量(压强、体积和温度)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． 例1(多选)下列各个系统处于平衡态的是( )A．放在0 ℃的房间里的冰水混合物B．放在沸水中加热足够长时间的铜块C．电影院开空调5分钟内放映厅内的气体D．突然被压缩的气体解析 A选项中在0 ℃的房间里的冰水混合物，其温度、体积都不再变化，处于平衡态；B选项中铜块在沸水中加热足够长的时间后，其温度、体积也不再变化，处于平衡态；C选项中开空调5分钟内放映厅内气体的温度、压强都要变化，处于非平衡态；D选项中突然被压缩的气体体积变化，故其处于非平衡态．故选A、B.答案 AB二、平衡态与热平衡的比较 温度(1)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 ℃左右时，为什么不再上升？(2)当把它立即放入40 ℃的水中时，你又看到什么现象？为什么？答案 (1)因为体温计与人体温度相同，即达到了热平衡．(2)体温计的示数继续上升，因为体温计玻璃泡的温度与水的温度不相同，没有达到热平衡．1．平衡态与热平衡的区别和联系2.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．3．热平衡与温度(1)对温度的理解①宏观上，表示物体的冷热程度．②微观上，反映分子热运动的剧烈程度．③一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． 例2(多选)有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触一段时间后分开，再将乙和丙接触一段时间后分开(发生了热交换)，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，甲没有达到平衡态C．乙、丙两物体都和甲达到了热平衡D．乙、丙两物体达到了热平衡解析 乙和丙分开后，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． 答案 AD例3(多选)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．量体温时体温计需要和身体接触十分钟左右是为了让体温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 两个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．A、C、D正确，B错误．答案 ACD三、温度计与温标(1)如图所示，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？(2)如果气体的温度是1 ℃，也可以说气体的温度是多少K？如果气体的温度升高了1 ℃，也可以说气体的温度升高了多少K?答案 (1)不是．由热胀冷缩可知，当外界温度越高时，气体膨胀越厉害，细管内的水柱越低．(2)274.15 K 1 K1．“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．温度计测温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．例4(多选)关于温度与温标，下列说法正确的是( )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．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．－33 ℃与240.15 K表示同一温度解析 温标是温度数值的表示方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，选项A正确；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，选项B错误；摄氏温度升高3 ℃，也就是热力学温度升高了3 K，选项C错误；由T＝273.15 K＋t，可知－33 ℃与240.15 K表示同一温度，D正确．答案 AD
《温度和温标》人教版高中物理选修3第2章《气体、固体和液体》 【重点探究 】一、状态参量与平衡态(1)在力学中，为了确定物体运动的状态，我们使用了物体的位移和速度、加速度这几个物理量．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？(2)如果系统与外界没有能量交换，该系统就达到平衡态了吗？答案 (1)体积、压强和温度．(2)不是．1．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．2．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，表现为系统不受外界的影响，状态参量(压强、体积和温度)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． 例1(多选)下列各个系统处于平衡态的是( )A．放在0 ℃的房间里的冰水混合物B．放在沸水中加热足够长时间的铜块C．电影院开空调5分钟内放映厅内的气体D．突然被压缩的气体解析 A选项中在0 ℃的房间里的冰水混合物，其温度、体积都不再变化，处于平衡态；B选项中铜块在沸水中加热足够长的时间后，其温度、体积也不再变化，处于平衡态；C选项中开空调5分钟内放映厅内气体的温度、压强都要变化，处于非平衡态；D选项中突然被压缩的气体体积变化，故其处于非平衡态．故选A、B.答案 AB二、平衡态与热平衡的比较 温度(1)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 ℃左右时，为什么不再上升？(2)当把它立即放入40 ℃的水中时，你又看到什么现象？为什么？答案 (1)因为体温计与人体温度相同，即达到了热平衡．(2)体温计的示数继续上升，因为体温计玻璃泡的温度与水的温度不相同，没有达到热平衡．1．平衡态与热平衡的区别和联系2.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．3．热平衡与温度(1)对温度的理解①宏观上，表示物体的冷热程度．②微观上，反映分子热运动的剧烈程度．③一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． 例2(多选)有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触一段时间后分开，再将乙和丙接触一段时间后分开(发生了热交换)，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，甲没有达到平衡态C．乙、丙两物体都和甲达到了热平衡D．乙、丙两物体达到了热平衡解析 乙和丙分开后，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． 答案 AD例3(多选)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．量体温时体温计需要和身体接触十分钟左右是为了让体温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 两个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．A、C、D正确，B错误．答案 ACD三、温度计与温标(1)如图所示，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？(2)如果气体的温度是1 ℃，也可以说气体的温度是多少K？如果气体的温度升高了1 ℃，也可以说气体的温度升高了多少K?答案 (1)不是．由热胀冷缩可知，当外界温度越高时，气体膨胀越厉害，细管内的水柱越低．(2)274.15 K 1 K1．“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．温度计测温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．例4(多选)关于温度与温标，下列说法正确的是( )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．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．－33 ℃与240.15 K表示同一温度解析 温标是温度数值的表示方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，选项A正确；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，选项B错误；摄氏温度升高3 ℃，也就是热力学温度升高了3 K，选项C错误；由T＝273.15 K＋t，可知－33 ℃与240.15 K表示同一温度，D正确．答案 AD
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