2.1.1 温度和温标 同步学案

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2.1.1 温度和温标
一、自主学习
（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，简称____________。
2.外界：系统之外与系统发生__________的其他物体统称外界。
3.状态参量：在热学中，为确定系统的状态所需要用到的物理量叫作系统的状态参量。
常用的状态参量有：几何参量__________、力学参量__________、热学参量__________。
4.平衡态：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__________状态，这种状态叫作__________。
（二）热平衡与温度
1.热平衡：两个相互接触而传热的热力学系统，经过一段时间以后，这两个系统的__________都不再变化，我们说这两个系统达到了热平衡。达到热平衡的两个系统具有相同的__________。
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__________，这个结论称为热平衡定律，它又叫热力学第零定律。
二、课堂探究
[情景设问]
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？
（一）状态参量与平衡态
多媒体图片展示：用酒精灯加热容器中的气体
用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。
结论1：
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，简称___________。
系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称___________。
[讨论]在力学中，为描述物体（质点）的运动状态，我们使用了物体的位置和速度这两个物理量。在热学中，为确定系统的状态，是否也需要这些物理量？
一辆汽车经过某海湾时的速度为30m/s，加速度为5m/s2。
结论2：
在热学中，为确定系统的状态，也需要用到一些物理量，这些物理量叫作系统的___________。
[思考]
在热力学中，我们经常用到的系统的状态参量有哪些？
结论3：
（1）确定空间范围用体积V——___________。
（2）系统间力的作用用压强P——___________。
（3）确定系统冷热程度用温度T——___________。
[多媒体展示]
结论4：对于一个封闭系统，在经过足够长的时间，系统各部分的状态参量会达到___________（不随时间变化）,我们说系统达到了___________。
[情景设问]
初中我们就学过，用温度计测水温，待温度计稳定后，温度计的温度就是水温。
那么凭什么说温度计的温度就是水温呢？
（二）热平衡与温度
两个系统的热平衡过程
结论5：如果两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将改变，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___________。
[思考]若A与C处于热平衡状态，而B与C也处于热平衡状态，那么A和B之间处于什么状态？
结论6：若两个系统分别与___________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___________。
[多媒体展示]若两个系统接触后，它们的热学状态不发生变化。
结论7：热平衡定律表明，当两个系统 A、B 处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，我们就把表征这一“共同的热学性质”的物理量叫作___________。
人们已观测的温度
三、典题精讲
【例题1】(多选)下列系统处于平衡态的是(　　)
A.将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B.冰水混合物处在0 ℃环境中
C.一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动,容器突然停止运动,此时容器内的气体
D.开空调2分钟内教室内的气体
【例题2】(多选)有甲、乙、丙三个温度不同的物体,将甲和乙接触很长一段时间后分开,再将乙和丙接触很长一段时间后分开(发生了热交换),假设只有在它们相互接触时有热传递,不接触时与外界没有热传递,则(　　)
A.甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态
B.只有乙、丙达到了平衡态,甲没有达到平衡态
C.乙、丙两物体都和甲达到了热平衡
D.乙、丙两物体达到了热平衡
核心素养专练
1.吉尼斯大全中，记述了一个人赤着脚在650℃的燃烧着的一长堆木炭上步行约7.5米的“世界之最”纪录。下面说法正确的是（　　）
A．这个表演者一定在脚下事先抹上了一种高级绝热防护剂
B．这个表演者一定是跳跃式地走过去的，这样做接触时间短，炭火来不及灼伤脚
C．这个表演者一定是用汗脚踩在炭火上一步步轻轻地走过去的
D．这个表演者一定是轻轻地踮着脚走过去的，这样做接触面积小，即使灼伤也不厉害
2.关于温度、热量和内能的说法正确的是（　　）
A．物体的动能越大温度也就越高
B．物体的温度越高分子平均动能越大
C．物体的温度越高每个分子的动能也就越大
D．内能多的物体放出的热量也越多
3.对温度的描述，正确的是（　　）
A．温度的高低是由人的感觉决定的
B．物体的内能越大，则温度越高
C．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高
D．分子的平均动能越大，物体的温度越高
4.有甲、乙、丙三支相同的温度计，其中一支不准确，将甲放在空气中，乙放在密闭的酒精瓶中，将丙放在开口的酒精瓶中，过一段时间，三支温度计的示数都是22℃，则（　　）
A．甲不准确 B．乙不准确
C．丙不准确 D．不能判定哪支不准确
5.（多选）下列说法中正确的是（　　）
A．温度高的物体比温度低的物体热量多
B．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多
C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大
D．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等
6.（多选）下列说法中正确的是（　　）
A．无论对物体如何进行冷却，都不能把它的温度降为绝对零度
B．三个热力学系统A．B、C，若A与B内能相等，B与C内能相等，则根据热平衡定律A与C接触时不会发生热交换
C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
D．阳光下看到细小的尘埃飞扬，是固体颗粒在空气中做布朗运动
E．一定温度下饱和汽的分子数密度是一定的，温度升高，饱和汽的分子数密度增大
7.（多选）关于热平衡，下列说法正确的是（　　）
A．热平衡就是平衡态
B．标准状态下冰水混合物与0℃的水未达到热平衡
C．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值
D．量体温时温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身体达到热平衡
E．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态
8.（多选）下列状态中处于平衡态的是（　　）
A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B．冰水混合物处在0℃环境中
C．突然被压缩的气体
D．开空调2分钟教室内的气体
9.当甲、乙两物体相互接触后，热量从甲物体传向乙物体，这样的情况表示甲物体具有较高的___________。
10.达到热平衡的两个物体，其“共同性质”是___________。
参考答案
自主学习
系统 相互作用 体积V 压强p 温度T 稳定 平衡态
状态参量 温度 热平衡
课堂探究
结论1：系统 外界
结论2：状态参量
结论3：几何参量 力学参量 热血参量
结论4：稳定 平衡态
结论5：热平衡
结论6：第三个系统 热平衡定律
结论7：温度
典题精讲
【例题1】AB
【例题2】AD
核心素养专练
1.C
2.B
3.D
4.C
5.BC
6.ACE
7.CDE
8.AB
9.温度相同
10.温度
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