第1节 温度和温标 课件-2025-2026学年高二下学期物理选择性必修第三册（32页PPT）

(共32张PPT)
第二章 气体、固体和液体
第1节 温度和温标
图解课标要点
早在1593年，意大利科学家伽利略就发明了世界上第一支温度计——伽利略温
度计，这支温度计的玻璃管一端敞口，另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻
璃泡加热，然后把玻璃管插入水中，随着温度的变化，玻璃管中的水面就会上下移
动，根据移动的多少就可以判定温度的变化。现在我们对温度的测量有了更加科学
的方法，本节将了解现在国际通用的温标。#2.1
例1-1 如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各处的( )
A
A.温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化
B.温度一定达到了某一稳定值，但压强和体积仍是可以变化的
C.温度一定达到了某一稳定值，并且分子不再运动，达到了“凝固”状态
D.温度、压强达到稳定状态，但体积仍可变化
【解析】如果一个系统达到了平衡态，系统内各部分的状态参量（温度、压强、体
积）不再随时间发生变化，但分子仍然是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态，
故选项A正确。
【学会了吗丨变式题】
1.[教材第22页“练习与应用”第1题改编](2025·吉林长春外国语学校月考)下列处于平
衡态的是( )
A
A.放在沸水中加热足够长时间的金属块
B.刚刚放在教室中的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐
C.突然被压缩的气体
D.开空调 内教室内的气体
【解析】
选项 分析 正误
A 金属块放在沸水中加热足够长的时间，其状态参量稳定不变，金属 块处于平衡态。 √
B 刚刚放在教室中的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐，它们均存在 不稳定的状态参量，不处于平衡态。
C 突然被压缩的气体体积变小，其温度、压强也要发生变化，故其不 处于平衡态。
D
例2-2 （多选）关于热平衡，下列说法正确的是( )
BCD
A.两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量
B.如果两个系统分别同时与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定达到热平衡
C.温度是反映两个系统是否达到热平衡的唯一物理量
D.热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理
【解析】温度是反映两个系统是否达到热平衡的唯一物理量，两个系统处于热平衡
时，它们一定具有相同的温度，但不能说它们具有相同的热量，A错误，C正确；根
据热平衡定律知，当两个系统分别同时和第三个系统达到热平衡时，这两个系统必
定达到热平衡，这是温度计的测温原理，B、D正确。
【学会了吗丨变式题】
2.（多选）下列关于平衡态与热平衡的说法正确的是( )
AC
A.两个系统在接触传热时它们的状态不发生变化，这两个系统原来的温度是相等的
B.达到热平衡的几个系统的温度可以不相等
C.达到热平衡的几个系统的温度一定相等
D.只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态
【解析】如果两个系统在接触传热时它们的状态不发生变化，那么这两个系统原来
就达到了热平衡，而温度是反映两个系统是否达到热平衡的唯一物理量，故A、C正
确，B错误；描述系统的状态参量不止一个，根据平衡态的定义可知D错误。
学思用·典例详解
例3-3 （多选）下列有关温度的说法正确的是( )
AB
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.用摄氏温标和热力学温标表示温度的变化时，两者的数值相等
C.物体温度升高，也就是升高，所以就是
D.当温度变化时，也可以说成温度变化
【解析】温标是用来定量描述温度的，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，用这
两种温标表示同一温度时，数值不同，但在表示同一温度变化时，数值是相同的，
选项A、B正确，D错误；若物体的温度升高，也可以说物体的温度升高 ，但
不能说就是 ，选项C错误。
图2-1-1
例3-4 某同学仿照实验室使用的液体温度计的原理，设计了一个简易
的气体温度计，如图2-1-1所示，瓶中装的是气体，瓶塞密封不漏气，
瓶塞上面细弯管中有一段液柱。
（1）当温度升高时，液柱将向哪边移动？
【答案】见解析
【解析】当温度升高时，瓶内的气体受热膨胀挤压细弯管中的液柱，液柱就会向左移动。
（2）此温度计如何标上刻度呢？
【答案】见解析
【解析】将此装置放在一个标准大气压下的冰水混合物中，稳定后在液柱正中间处
标上，将它放在一个标准大气压下的沸水中，稳定后在液柱正中间处标上 ，
然后将以上两个刻度之间的部分进行100等分，标上刻度就成了一个简易温度计。
（3）你能说出这个温度计的测温原理吗？
【答案】见解析
【解析】这个温度计的测温原理是热平衡定律和气体的热胀冷缩。
（4）为了提高此温度计的灵敏度，便于读数，可采取什么措施？
【答案】见解析
【解析】细弯管再细一点，瓶子再大些且气体再多些，细弯管内的液体适当少些等。
方法帮 解题课丨关键能力构建
题型1 热力学温度与摄氏温度的关系
例5 下列关于热力学温度与摄氏温度的说法正确的是( )
D
A.热力学温度与摄氏温度对应的温标都是科学的温标
B.摄氏温度由升高到，对应的热力学温度升高
C.热力学温度与摄氏温度无法比较
D.热力学温度的每一开的大小与摄氏温度的每一摄氏度的大小是相等的
思路点拨 解答本题的关键是掌握热力学温度与摄氏温度的关系。
【解析】摄氏温度对应的温标是由测温物质（水）的性质决定的，它是一种经验温
标，在科学上是有缺陷的，热力学温标与测温物质的性质无关，因而它是一种科学
的温标，A错误；摄氏温度由升高到，对应的初态热力学温度为 ，末
态热力学温度为，对应的热力学温度变化为 ，B错误；热力学温度
的每一开的大小与摄氏温度的每一摄氏度的大小是相等的，D正确；比较热力学温
度和摄氏温度，可以用 转化为相同的温标比较，C错误。
【学会了吗丨变式题】
3.关于热力学温度和摄氏温度，下列说法正确的是( )
D
A.某物体摄氏温度为，即热力学温度为
B.热力学温度升高等于摄氏温度升高
C.摄氏温度升高，对应热力学温度升高
D.温度差与温度差 的物理实质是一样的
【解析】热力学温度与摄氏温度的关系为,物体的摄氏温度为 ，
对应的热力学温度为，A错误。摄氏温度变化 与热力
学温度变化是等价的，摄氏温度升高，对应热力学温度升高 ，不是升高
了 ，易知B、C错误，D正确。
题型2 温度计的原理与使用
例6 [鲁科版教材习题改编]（多选）伽利略在1593年制造了世界上第一个温度计——
空气温度计，如图2-1-3所示。一个细长颈的球形瓶倒插在装有液体的槽中，细管中
的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，就能根据液面的变化测出温度的
变化，则( )
CD
图2-1-3
A.该温度计的测温物质是槽中的液体
B.该温度计的测温物质是细管中的液体
C.该温度计的测温物质是球形瓶中的空气
D.该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制成的
【解析】细管中的液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的，实际测
温物质是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用空气的热胀冷缩性质制成的，故A、
B错误，C、D正确。
【学会了吗丨变式题】
4.（多选）小丽测量烧杯中热水的温度时，将很少一部分热水倒入另一烧杯中，然
后测量和读数，如图2-1-4所示，她这样做被小宁发现了，小宁指出她的错误如下，
你认为小宁说的正确的是( )
ABC
图2-1-4
A.不应将水倒入另一烧杯中，这会使水的温度降低
B.水倒得太少，温度计玻璃泡不能被浸没
C.读数时，视线应该与刻度线相平，而不应俯视
D.应该将温度计取出读数，而不应该放在水里读
【解析】少量水倒入另一烧杯中，这少量水与烧杯发生了热交换，再用温度计测量
时，测出的不是原来待测水的温度，A选项正确；少量水不能浸没温度计玻璃泡，
达到热平衡时测量的水温不准，B选项正确；读数时视线应与刻度线相平，C选项正
确；D选项中把温度计取出来读数是错误的，当把温度计取出时，温度计与空气间
存在温度差，两者会发生热传递，温度计示数会变化。
高考帮 考试课丨核心素养聚焦
考情揭秘 素养点击
基本考 查点 平衡态和热平衡，温标及其换 算。 1.通过类比描述力学中质点的运动状态
参量，理解热学中的状态参量，区别平
衡态、热平衡，理解温度的含义。
2.通过推理论证，理解热平衡定律及其
应用，掌握温度计的测温原理，提升物
理学科思维能力。
热点及 难点 热平衡定律的应用，温度计的 使用。 题型及 难度 通常为选择题或填空题，难度 偏易。 高考中 地位 研究热学问题的基础，单独命 题较少。 练习帮 习题课丨学业质量测评
A 基础练丨知识测评
建议时间：8分钟
1.下列关于热力学温度的说法不正确的是( )
D
A.热力学温度的每一开的大小与摄氏温度的每一摄氏度的大小是相同的
B.热力学温度的等于
C.热力学温度的 是不可能达到的
D.气体温度趋近于绝对零度时，其体积趋近于零
【解析】由热力学温度与摄氏温度关系式知， ，即热力学
温度的每一开的大小与摄氏温度的每一摄氏度的大小是相同的，故A正确；由
可知，当时，，即热力学温度的 等于
，故B正确；热力学温度的 只能无限接近，不可能达到，故C正确；气
体温度趋近于绝对零度时，气体已液化，体积不可能趋近于零，故D错误。
2.（多选）达到热平衡的两个物体，其( )
AC
A.冷热程度相同 B.体积相同 C.温度相同 D.热量相同
【解析】达到热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，宏观上的温度可以表
述为物体的冷热程度，故A、C正确；达到热平衡的两个系统，温度相同，其他状态
参量不一定相同，故B错误；热量是用来表示系统之间发生热传递的能量，不能说物
体具有热量，故D错误。
3.当甲、乙两物体相互接触后，热量从甲物体传递到乙物体，这样的情况表示接触
前甲物体具有( )
D
A.较高的热量 B.较大的比热容 C.较大的密度 D.较高的温度
【解析】热量总是从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，根
据热量的传递特点可知，热量传递方向的决定因素是温度，故D正确，A、B、C错误。
4.关于温度，下列说法正确的是( )
C
A.即
B.分子运动越剧烈，分子的温度越高
C.温度是大量分子热运动剧烈程度的宏观反映
D.温度越高，物体的动能一定越大
【解析】热力学温度与摄氏温度之间的关系是 ,选项A错误；温度是
大量分子热运动的宏观反映，对单个分子而言没有意义，选项B错误，C正确；物体
的动能与温度无关，选项D错误。
B 综合练丨选考通关
建议时间：10分钟
5.（多选）两个原来处于热平衡状态的系统，分开后，由于受外界的影响，其中一
个系统的温度升高了，另一个系统的温度升高了 ，则下列说法正确的是
( )
BC
A.两个系统不再处于热平衡状态 B.两个系统此时仍处于热平衡状态
C.两个系统的状态都发生了变化 D.两个系统的状态都没有发生变化
【解析】由于两个系统原来处于热平衡状态，故温度相同，升高相同的温度后，温
度仍相同，故A错误，B正确；由于温度发生了变化，系统的状态也发生了变化，故
C正确，D错误。
6.（多选）关于温度的物理意义，下列说法正确的是( )
AD
A.温度是物体冷热程度的宏观反映
B.人们如果感觉到某个物体很凉，说明这个物体的温度一定很低
C.热传递的方向是从含热量多的物体传向含热量少的物体
D.热量可以从温度较高的物体自发地传向温度较低的物体
【解析】宏观上，温度表示物体的冷热程度，在热传递中热量总是从温度较高的物
体传向温度较低的物体，或从物体的高温部分传到低温部分，故A、D正确，C错误；
人的感觉不能准确反映温度高低，人感受到的物体的冷热程度与人体所接触物体的
温度及物体单位时间内吸收（或放出）热量的多少有关，B错误。
7.(上海高考题)温度计是生活、生产中常用的测温装置。如图所示为一个简易
温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭
一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知、
间的测量范围为，、间刻度均匀分布。由图可知，、 及有
色水柱下端所示温度分别为( )
C
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
【解析】根据题意可知，温度越高，水柱上升的高度越高，点温度最高， 点温度
最低，故选项A、B错误。由于、 间的刻度均匀分布，故有色水柱下端的温度为
，选项C正确，D错误。
8.[教材第22页“练习与应用”第4题改编]图
甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度 变化
的情况。把这段金属丝与电池、电流表串
联起来（图乙），用这段金属丝做测温探
头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，
B
A. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
B. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
C. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
D. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是( )
【解析】由题图甲可知， 对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路
中的电流较大，由题图甲得，由闭合电路欧姆定律得 ，解得
，可知温度与电流是非线性关系，选项A错误，B正确；同理， 应
标在电流较小的刻度上，且温度与电流是非线性关系，选项C、D错误。
C 培优练丨能力提升
建议时间：5分钟
9.[链接教材第22页图2.1-3]（多选）实际应用中，常用到一种双
金属温度计，它是利用铜片与铁片压合在一起的双金属片的弯
曲程度随温度的变化而变化的原理制成的，如图所示。已知图
甲中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列叙述正确
的是( )
ABC
A.该温度计的测温物质是铜、铁两种线膨胀程度不同的金属
B.双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的
C.由图甲可知，铜的线膨胀程度大于铁的线膨胀程度
D.由图乙可知，双金属片的内层一定为铜，外层一定为铁
【解析】双金属温度计是利用线膨胀程度不同的铜、铁两种金属制成的，双金属片
的弯曲程度随温度变化而变化（热胀冷缩），A、B正确。题图甲中，加热时，双金
属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层线膨胀程度较大，即铜
的线膨胀程度较大，C正确。题图乙中，温度计示数是沿顺时针方向增大的，说明当
温度升高时温度计指针沿顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故可
以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，D错误。
固态或液态物质的线膨胀程度不明显，往往采取一些巧妙方法将其放大，本题中的
双金属片就具有这种作用。实验室常用的液体温度计液泡上方的细空心玻璃管也具
有这种作用。