物理选择性必修 第三册1 温度和温标示范课课件ppt

这是一份物理选择性必修 第三册1 温度和温标示范课课件ppt，共44页。PPT课件主要包含了课前·基础认知，课堂·重难突破，素养·目标定位，随堂训练，素养•目标定位，目标素养，知识概览，温度计，二温度与温标等内容，欢迎下载使用。
1.知道状态参量以及热平衡的概念。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。3.知道温度计的构造,会使用常见的温度计。4.理解温标、热力学温度的意义,掌握摄氏温度与热力学温度的区别与联系。
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。这在热学中叫作一个热力学系统。2.外界。系统之外与系统发生相互作用的　其他物体　的统称。  3.状态参量。描述系统性质的物理量,常用的物理量有几何参量　体积V　、力学参量　压强p　、热学参量　温度T　。 
4.平衡态。系统在没有外界影响的情况下,经过足够长的时间,系统内各部分的　状态参量　达到稳定的状态。 
二、 热平衡与温度1.热平衡:两个相互接触的热力学系统的　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.温度:两个达到热平衡的系统所具有的共同的 热学性质 。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,它的特征是“一切达到热平衡的系统都具有　相同　的温度”。 
微判断 (1)当系统处于平衡态时,系统的温度、压强、体积等都不随时间变化。(　　)(2)平衡态是一种理想情况。(　　)(3)温度是决定两个系统是否达到热平衡的唯一物理量。(　　)(4)处于平衡态的系统内的分子仍在不停地做无规则运动,平衡态是一种动态平衡。(　　)
三、温度计与温标1.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 ℃　;并据此把温度计的玻璃管上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。
(3)摄氏温度与热力学温度。
微思考 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。
重难归纳1.平衡态的理解。(1)平衡态的特点:系统温度、压强、体积不发生变化。(2)热力学的平衡态是一种动态平衡。在平衡态下,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,表现为系统的状态参量不随时间变化。(3)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,系统处于平衡态时,仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。
一 对平衡态与热平衡的理解
2.判断热力学系统是否处于平衡态的方法。(1)先判断热力学系统是否受到外界的影响,再判断系统的状态参量(压强、体积和温度)是否发生变化。(2)如果系统不受外界的影响,且状态参量不发生变化,系统就处于平衡态,否则就是非平衡态。
3.热平衡的理解。(1)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达到了热平衡。(2)决定两个系统是否达到了热平衡的参量是温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度,或者说,具有相同温度的系统达到了热平衡。
(3)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。
4.平衡态与热平衡概念的区别。
一金属棒的一端与0 ℃的冰接触,另一端与100 ℃的水接触,并且保持两端冰、水的温度不变。当经过充分长时间后,金属棒所处的状态是否为平衡态?为什么?提示:因金属棒一端与0 ℃的冰接触,另一端与100 ℃的水接触,并且保持两端冰、水的温度不变,金属棒两端温度始终不相同,虽然金属棒内部温度分布处于一种稳定状态,但其内部总存在着沿一定方向的能量交换,金属棒不是一个封闭的系统,所以金属棒所处的状态不是平衡态。
典例剖析(多选)下列物体处于平衡态的是(　　)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:BD
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,选项A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,选项B正确;同理可知选项D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,选项C错误。
规律总结 1.平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡,表现为宏观状态参量的不变化。 2.系统要处于平衡态,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.处于平衡态的系统与外界没有能量的交换。
学以致用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 min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.两个物体发生热传递时,能量在它们组成的系统中传递,对整个系统而言处于平衡态D.压缩密闭容器中的空气,空气处于平衡态答案:B
解析:开空调2 min内教室内的气体温度要变化,故不是平衡态,选项A错误;两物体温度不同,接触后高温物体会向低温物体传热,是非平衡态,选项B正确;两个物体发生热传递时,两个物体组成的系统内部仍存在温差,故系统处于非平衡态,选项C错误;压缩密闭容器中的空气,要对空气做功,机械能转化为内能,不是平衡态,选项D错误。
重难归纳1.“温度”含义的两种说法。
2.温度计的原理。温度计的测温原理是热平衡定律,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。
3.温标。(1)建立一种温标的三要素。①选择测温物质(水银/铂/气体/热电偶)。②确定测温属性(体积/电阻/压强/电动势)。③选定温度零点和分度方法。(2)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标。
(3)比较摄氏温标和热力学温标。
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。某天的天气预报概要如下:今日天气多云,温度14~26 ℃。在24小时的时间内,随着气温的变化,测量气温的温度计示数也会变化,那么,在较短的一段时间里,温度计与大气达到热平衡了吗?提示:达到热平衡了。因为在较短的一段时间里两个系统的状态参量不发生变化。
典例剖析(多选)关于热力学温度,下列说法正确的是(　　)A.-33 ℃=240 KB.温度变化1 ℃,也就是温度变化1 KC.-136 ℃比136 K温度高D.温度由t(t的单位为摄氏度)升至2t,对应的热力学温度升高了273 K+t答案:ABC
解析:由T=273 K+t可知-33 ℃=240 K,选项A正确;-136 ℃=137 K,比136 K温度高,选项C正确;选项D中初态热力学温度为273 K+t,末态为273 K+2t,温度变化t,故选项B正确,D错误。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 ℃。
学以致用(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解析:由T=t+273 K知27 ℃时对应的热力学温度为300 K,127 ℃时对应的热力学温度为400 K,所以升高了100 K,选项B、C正确,A、D错误。
1.气体分子热运动的平均动能取决于气体的(　　)A.体积B.温度C.压强D.密度答案:B解析:由于温度是分子平均动能的标志,所以气体分子的平均动能宏观上取决于温度,故选项B正确,A、C、D错误。
2.关于平衡态和热平衡,下列说法正确的是(　　)A.热平衡就是平衡态B.只要系统的温度不变化,系统就处于平衡态C.处于热平衡的两个系统内能一定相同D.处于热平衡的两个系统温度一定相同答案:D
解析: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,故选项A错误;一个系统的各状态参量都不变化,系统才处于平衡态,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,故选项B错误;如果两个系统处于热平衡状态,则它们的温度一定相同,但是内能不一定相同,故选项C错误,D正确。
3.关于温度的概念,下列说法正确的是(　　)A.某物体的温度为0 ℃,则其中每个分子的温度都为0 ℃B.温度是物体分子热运动的平均速率的标志C.温度是物体分子热运动的平均动能的标志D.温度可从高温物体传递到低温物体,达到热平衡时,两物体温度相等答案:C
解析:温度是物体的宏观特征,是大量分子热运动的宏观表现,对一个分子不能谈温度,选项A错误;温度是物体分子平均动能的标志,而不是分子平均速率的标志,选项B错误,C正确;热量才可从高温物体传递到低温物体,达到热平衡时,两物体温度相等,选项D错误。
4.在国际单位制中,温度的量度使用热力学温标,它是以-273 ℃为零点的温标,那么用热力学温标表示标准大气压下冰水混合物的温度应该是(　　)A.0 ℃B.0 KC.273 ℃D.273 K答案:D解析:摄氏温度t与热力学温度T的换算关系是T=t+273 K,当t=0 ℃时,T=273 K,故选项D正确。
5.关于热力学温标和摄氏温标(　　)A.某物体摄氏温度10 ℃,即热力学温度10 KB.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.热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃答案:D
解析:某物体摄氏温度10 ℃,即热力学温度(273+10) K=283 K,选项A错误;热力学温标中的每1 K与摄氏温标中每1 ℃大小相等,则热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃,选项B、C错误,D正确。