2.1温度和温标 课件(共22张PPT) 高中物理 人教版（2019）选择性必修第三册

(共22张PPT)
温度和温标
学习目标：
1.[物理观念]知道状态参量、平衡态、热平衡、温度、热力学温度的概念及热平衡定律。　
2.[科学思维]理解平衡态及热平衡定律，掌握摄氏温标与热力学温度的关系，能进行相关的计算，培养学生分析、解决问题的能力。　
3.[科学探究]会使用常见的温度计，在使用过程中学会与他人合作交流，提高动脑、动手能力。　
4.[科学态度与责任]学会使用温度计时，应客观记录数据，坚持实事求是的科学态度，增强学习物理的热情。
新课引入新知初感悟
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。
一、状态参量与平衡态
情境探究1.
如图,将鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间,鸡蛋处于什么状态
要点提示: 鸡蛋会处于平衡态。
这时系统内包括温度、体积、压强在内的所有状态参量都不随时间变化,系统处于平衡态。
1.温度和温标
1.温度和温标
一、状态参量与平衡态
情境探究2.
要点提示:容器内气体最终会温度相同、压强相同、体积相同，所有状态参量都不随时间变化时,容器内的气体处于平衡态。
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。
一、状态参量与平衡态
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,表现为系统的宏观性质不随时间变化。
(2)平衡态的特点:系统温度、压强、体积不发生变化。系统处于平衡态时,所有的状态参量都不随时间变化。
两步法判断热力学系统是否处于平衡态
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。
3.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。
一、状态参量与平衡态
规律方法
二、热平衡与温度
1. 热平衡：如果两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将会互相影响而分别改变，但经过一段时间后，状态参量不再变化，我们就说两个系统达到了热平衡。
相互接触而传热
冷
热
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。
热平衡
2.热平衡定律：
（热力学第零定律）
A B
热平衡
B C
热平衡
A C
热平衡
3.共同的热学性质：
温度
热平衡过程
达到热平衡的系统具有相同的温度
t水=t计
平衡态 热平衡
区别 研究对象
判断依据
联系 平衡态与热平衡的比较
一个系统
两个接触的系统
系统不受外界影响，状态参量不变
两个系统温度相同
处于热平衡的两个系统都处于平衡态
三、温度计与温标
1.测温物质
水银
酒精
气体
——热胀冷缩的特性
2. 确定温度零点和分度值
冰水混合物
0℃
100℃
沸腾的水
100等份
标准大气压下
3.温标
①摄氏温标（摄氏温度）：单位用℃来表示
②华氏温标（华氏温度）：单位用F来表示
③热力学温标（热力学温度）：单位用K来表示
T = t + 273.15K
开氏温度T与摄氏温度t的关系是：
科学漫步
形形色色的温度计
【典型例题】
【例题1】 (多选)下列说法正确的是(　　)
A.状态参量是描述系统状态的物理量,故当系统的状态变化时,其各个状态参量都会改变
B.系统不受外界影响,且经过足够长的时间,其内部各部分状态参量将会达到稳定
C.只有处于平衡态的系统才有状态参量
D.两个物体发生热传递时,它们组成的系统处于非平衡态
BD
解析：由于描述系统的各种性质需要不同的物理量,只要其中某个量变化,系统的状态就会发生变化,不一定各个状态参量都发生变化,A错误。系统处于平衡态或非平衡态,只是状态参量有无变化,C错误。当系统不受外界影响时,系统总要趋于平衡,其内部各部分状态参量趋于稳定,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,D正确。
规律方法
处理平衡态的问题要注意以下三点
(1)平衡态与热平衡不同,平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡。
(2)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)系统与外界没有能量的交换。
【变式训练1】 (多选)下列关于系统是否处于平衡态的说法不正确的是
(　 　)
A.开空调2 min,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.0 ℃的冰水混合物放入1 ℃的环境中,冰水混合物处于平衡态
D.压缩密闭容器中的空气,空气处于平衡态
解析：开空调2 min教室内的气体温度要变化,故不是平衡状态,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,B正确。0 ℃的冰水混合物放入1 ℃的环境中,周围环境会向冰水混合物传热,不是平衡态,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,D错误。
ACD
拓展提高
常见温度计的测温原理
名 称 原 理
水银温度计 根据水银的热膨胀性质来测量温度的
金属电阻温度计 根据铂的电阻随温度的变化来测量温度的
气体温度计 根据气体的压强随温度的变化来测量温度的
热电偶温度计 根据不同导体因温差产生电动势的大小来测量温度的