人教版（2019）高中物理选修三第二章气体、固体和液体第1节 温度和温标 教学课件PPT

这是一份物理选择性必修 第三册温度和温标教学课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了思考什么是温度，状态参量与平衡态，问题12，热平衡与温度，温度计与温标等内容，欢迎下载使用。
1.什么是温度呢？2.如何测量温度？3.温度计的原理是什么呢？
温度是表示物体冷热程度的物理量。
（通俗易懂但不太科学，具有主观性，难以定量）
两个实验现象：1.冬天用手触摸铁器和木棒，感觉铁器更冷。2.先将左手放入热水，右手放入冷水，再将两只手都放入同一温水中。
问题1：什么是热力学系统？
系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界。
研究一个由大量分子组成的研究对象的热学性质时，这个“研究对象”就是热力学系统，简称“系统”。
问题1.1：什么是热力学系统的状态参量？
描述热力学系统状态的物理量——状态参量。
确定系统与外界、系统内部各部分之间力的作用，用压强p
确定系统冷热程度用温度T
确定系统空间范围用体积V
例：某密闭容器容积为100L，其内氧气在温度为20℃时的气压为5atm。
一个容器用挡板K隔开，容器中的气体被分成A、B两部分。它们的压强分别为pA、pB，温度分别为TA、TB。打开挡板K后，如果容器与外界没有能量交换，经过一段时间后，容器内的气体会是什么状态？
问题1.3：什么是平衡态？
对于一个封闭的系统，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能够达到稳定，都不再随时间变化的状态——平衡态。
容器与外界没有能量交换
各个部分的状态参量不随时间变化
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．
问题1.4：处于平衡态的系统，其内部分子是否停止了运动？
1.判断热力学系统是否受到外界的影响。2.判断系统的状态参量(压强、体积和温度)是否发生变化。
问题1.5：如何判断热力学系统是否达到平衡态？
关于平衡态要强调以下几点:
①.在有外界影响时，系统也可能处于一种宏观性质不随时间变化的状态，但这不是平衡态，只是一种稳定状态。因为当撤去外界影响时，系统各部分的状态量就会变化。比如……
☞一根长铁丝，一端插入100℃的沸水中，另一端放在0℃的恒温源中，经过足够长时间，温度随铁丝有一定的分布，而且不随时间变化，这种状态不是平衡态，只是一种稳定状态。
②.热力学系统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。
③.平衡态是一种理想情况，因为系统完全不受外界影响(无能量交换)是不可能的。
☞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。
问题2：用温度计测体温时，为什么体温计显示的就是身体的温度呢？
一个系统与另一个系统发生相互作用，最后两个系统的状态参量不再变化，说明两个系统具有了某个“共同性质”----两个系统达到了热平衡。
问题2.1：处于热平衡的两个系统，它们必定具有某个 相同的热学性质
温度是标志一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量。换言之：达到热平衡的系统具有相同的温度。
热平衡更确切的描述：两个系统对热传递来说达到了平衡，这种平衡叫热平衡。
热平衡定律：若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。
温标：定量描述温度的方法叫做温标.
问题3：如何定量的表示温度，需要哪些要素呢？
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。
常见的温标有摄氏温标、热力学温标、华氏温标．1.摄氏温标（摄氏温度）：符号用 t 表示，单位用℃来表示。
问题3.1：常见的温标有哪些？
在标准大气压下，把冰的熔点为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，每份算做1℃。
2热力学温标（热力学温度）：符号用 T 表示，单位用 K表示。
热力学温度T与摄氏温度t的关系是：
T = t + 273.15K
问题3.2：“1 K＝1 ℃”对吗？
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．
问题3.3：不同温度计的测温原理是什么？
—不同导体因温差产生电动势的大小
问题3.4：双金属温度计的测温原理是什么？
固体温度升高时金属会膨胀
把线膨胀程度不同的两种金属片压合在一起，温度变化时，双金属片的弯曲程度会发生变化，带动指针偏转，指示温度。
问题3.5：热电偶温度计的测温原理是什么？
把一条金属丝的两端分别与另一条不同材料金属丝的两端熔焊，接成闭合电路，倘若两个焊点之间有温度差，电路中就有电动势产生，温度差越大，电动势也越大。
选择不同的金属丝可以做成不同的热电偶温度计，有的可以测量高达3000°C的高温，有的可以测量接近绝对零度的低温。