物理选择性必修 第三册温度和温标完美版教学课件ppt

这是一份物理选择性必修 第三册温度和温标完美版教学课件ppt，文件包含第一章《分子动理论》单元测试原卷版docx、第一章《分子动理论》单元测试解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共20页， 欢迎下载使用。
高中物理选择性必修第三册
物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着相互作用力。这些因素决定了分子的三种不同的聚集状态：气体、固体和液体。物体处于不同状态时具有不同的物理性质。人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。相应地，人们对新材料或传统材料新功能的开发和研制也从来没有停止过。从远古的石器时代，到后来的青铜器时代、铁器时代……新材料在人类文明进程中扮演了重要的角色。
要推论宏观物质的表现，就必须采用统计方法，由对个体原子（分子）物理参量的适当统计平均，来得出支配宏观行为的规律。——彭罗斯
假如一个容器用挡板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?
1.热力学系统：在热学中，把某个范围内大量分子组成的研究对象叫做热力学系统，简称系统。
2.外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界。
例如：酒精灯加热容器中的气体把气体作为研究对象，它就是一个热力学系统。而容器和酒精灯就是外界。
状态参量：在热学中，为确定系统的状态，用到的物理量，这些物理量叫作系统的状态参量。体积V：几何参量（确定系统的空间范围）；压强p：力学参量（确定外界与系统之间或系统内部各部分之间的相互作用）；温度T：热学参量（确定系统的冷热程度）。
平衡态：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的稳定状态叫作平衡态，否则就是非平衡态。
冷空气
温空气
1.当系统处于平衡态时，系统所有状态参量（p、V、T）都不随时间变化。中学阶段，主要处理平衡态的问题。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。3.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。4.处于平衡态的系统各处温度相等，但温度各处相等的系统未必处于平衡态。
两个系统之间没有隔热材料，它们相互接触，或者通过导热性能很好的材料接触，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变．最后，两个系统的状态参量不再变化，说明两个系统已经具有了某个“共同性质”，此时我们说两个系统达到了热平衡．
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。
A
B
A B
1.温度：热平衡定律表明，当两个系处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，我们就把表征“共同的热学性质”的物理量叫作温度。2. 物理意义：温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡的物理量，也可以说温度表示物体冷热程度的物理量，两者并不冲突。
3.特点：达到热平衡的系统具有相同的温度。
1.温标：定量描述温度的方法称为温标（thermmetric scale）。
2.温标的建立包含三个要素：
（1）选择温度计中用于测量温度的物质，即测温物质；（2）对测温物质的测温属性随温度变化规律的定量关系作出某种规定；（3）确定固定点即温度的零点和分度方法。
1.摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，这种温标规定标准大气压下冰的熔点为0℃，水的沸点为100℃。在0℃和100℃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，这种温标规定摄氏温度的-273.15℃为零值。
1.热力学温度（T）：在国际单位制中，用热力学温标表示的温度，叫热力学温度。它是国际单位制中七个基本物理量之一。单位：开尔文，简称开，符号为K．
3. 摄氏温度t与热力学温度T的换算关系：T＝t+273.15（K）
2.-273.15℃叫绝对零度，是低温的极限，不可能达到。
科学漫步形形色色的温度计
水银温度计利用水银的热胀冷缩原理，广泛用于实验室和医疗领域，精确度高。
酒精温度计以酒精为测温介质，适用于低温环境，因其不易冻结且毒性低于水银而受欢迎。
双金属温度计通过两种不同金属片的热膨胀差异来指示温度，常用于工业和家庭。
双金属片通常由两种不同热膨胀系数的金属材料复合而成，如钢和铜。
当温度变化时，双金属片的两层金属因膨胀系数不同而产生弯曲，用于驱动指针指示温度。
双金属片由两层不同金属紧密贴合，形成层叠结构，以实现温度变化时的弯曲。
红外线温度计通过测量物体发出的红外辐射来快速测量温度，常用于医疗和工业领域。
电子体温计利用温度传感器和数字显示技术，提供精确的体温读数，广泛应用于家庭和医疗机构。
智能温度监控器可以远程监控并记录温度变化，适用于食品储存和实验室环境。
红外线温度计通过感应物体发出的红外辐射来测量温度，无需直接接触被测物体。
红外线温度计被广泛应用于医疗、工业、科研等多个领域，如测量人体体温或工业炉温。
这类温度计能够迅速提供温度读数，适用于需要快速检测的场合，如工业生产。
专为测量耳道温度设计，快速准确，尤其适合婴幼儿和不便使用口表的患者。
通过半导体材料的温度敏感性来测量温度，常用于电子设备内部温度监控。
利用红外线感应技术，非接触式测量人体或物体表面温度，如额温枪在疫情期间广泛使用。
智能温度计可连接手机应用，让用户即使不在家也能实时监控室内温度。
智能温度计能记录历史数据，分析温度变化趋势，帮助用户优化室内环境。
与智能助手如Amazn Alexa或Ggle Assistant兼容，实现语音控制温度读数。
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。
温度：两个系统处于热平衡时，具有的共同的热学性质。
平衡态：没有外界影响的情况下，系统所有性质都不随时间变化的稳定的状态
热平衡：状态参量不再变化，两个系统对于传热已经达到平衡。
（多选）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，下列关于它们后来是否能处于热平衡状态的说法，正确的是（　　）A．不能B．要看它们后来的温度是否相同C．取决于其他状态参量是否相同D．系统达到热平衡，其温度一定相同
【解析】A．若两个系统状态参量变化后温度仍相同，则它们可以处于热平衡状态，并非一定不能，故A 错误；B．热平衡的标志就是温度相同，两个系统状态参量变化后，若温度相同就能处于热平衡状态，若温度不同则不能，所以要看它们后来的温度是否相同，故B 正确；C．热平衡与否主要取决于温度，而不是其他状态参量，其他状态参量不同，只要温度相同也可处于热平衡，故C 错误；D．根据热平衡的定义，系统达到热平衡时，其温度一定相同，这是热平衡的基本特征，故D 正确。故选BD。
（多选）下列关于温度的说法正确的是（　　）A．27 ℃相当于301.15 KB．水的沸点为100 ℃，用热力学温度表示即为373.15 KC．水从0 ℃升高到100 ℃，用热力学温度表示即为从273.15 K升高到373.15 KD．温度由摄氏温度t升至2t（t>0 ℃），对应的热力学温度由T升至2T
仔细观察图片，回答下列问题：(1)根据热平衡定律，如果温度计与物体A处于热平衡，也同时与物体B处于热平衡，则A与B温度相同。如果用如图甲所示具有热胀冷缩的物质作为温度计测温物质，能比较某物体C（如灯焰）与A、B温度的高低吗？(2)为了定量比较温度的高低，参考长度的比较与刻度尺，温度计应标定什么？(3)如果要定量地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是温标，现在常见的有摄氏温标和华氏温标，摄氏温标曾经是怎样定量地描述温度的？
【解析】（1）能。将温度计与物体A接触达到热平衡，记录温度计示数；再将温度计与物体C接触，若温度计示数升高，说明C的温度高于A；若示数降低，说明C的温度低于A。同理可与物体B比较。通过温度计中测温物质热胀冷缩引起的示数变化，就可以比较物体C与A、B 温度的高低。（2）温度计应标定零点和分度值。如同用刻度尺测量长度需要确定零刻度线和最小刻度一样，温度计要定量比较温度高低，需要确定温度的零点（零刻度线对应的温度值）以及每一小格代表的温度值（分度值），这样才能准确读出不同的温度数值，故温度计应标定零点和分度值。（3）在标准大气压下，把冰水混合物的温度规定为 0 摄氏度，沸水的温度规定为 100 摄氏度 ，在 0 摄氏度和 100 摄氏度之间分成 100 等份，每一等份代表 1 摄氏度。