【创新设计】2015-2016学年高中物理第七章分子动理论第4讲温度和温标学案新人教版选修3-3解析.doc

第4讲　温度和温标 [目标定位]　1.知道平衡态、热平衡的定义.2.明确温度的定义及判断系统处于热平衡的条件.3.能区分摄氏温度与热力学温度，记住它们之间的关系． 一、平衡态和状态参量 1．系统：在物理学中，通常把研究对象称为系统． 2．状态参量：用来描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量． 3．平衡态：系统的宏观性质不再随时间变化，这种情况就说系统达到了平衡态． 二、热平衡与温度 1．热平衡：两个相互接触的热力学系统，最后系统的状态参量都不再改变，这时两个系统具有“共同性质”，我们就说这两个系统达到了热平衡． 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热平衡，这个结论称为热平衡定律，也叫热力学第零定律． 3．温度：热平衡中具有的“共同热学性质”叫做温度． 三、温度计与温标 1．摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，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，每份算做1 ℃. 2．热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，热力学温标也叫绝对温标．热力学温标表示的温度叫热力学温度．用符号T表示，单位是开尔文，符号为K. 3．摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15_K. 一、热平衡与平衡态的理解 1．平衡态 (1)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． 2．一切达到热平衡的系统都具有相同的温度． 例1　下列说法正确的是(　　) 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 C．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量 D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 答案　BCD 解析　热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，故A错误，C正确；由热平衡定律，若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度便等于B的温度，这也是温度计用来测量温度的基本原理，故B、D项正确． 针对训练　关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的有(　　) A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态 B．两个系统在接触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 C．热平衡就是平衡态 D．处于热平衡的两个系统的温度一定相等 答案　BD 解析　一般来说，描述系统的状态参量不止一个，根据平衡态的定义可以确定A错；根据热平衡的定义可知B和D是正确的；平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，可见C错．正确选项为B、D. 二、温度和温标 1．“温度”含义的两种说法 (1)宏观角度：表示物体的冷热程度． (2)热平衡角度：两个处于热平衡的系统存在一个数值相等的物理量，这个物理量就是温度． 2．温度计测量原理 一切互为热平衡的系统都具有相同的温度．温度计与待测物体接触，达到热平衡，其温度与待测物体相同． 3．热力学温度与摄氏温度的关系 (1)T＝t＋273.15 K (2)ΔT＝Δt 例2　下列关于热力学温度的说法中正确的是(　　) A．－33 ℃＝240 K B．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值 D．温度由t ℃升至2t ℃，对应的热力学温度升高了t＋273 K 答案　AB 解析　热力学温度与摄氏温度的关系为T＝t＋273 K，由此可知：－33 ℃＝240 K，故A、B选项正确；D中初态热力学温度为t＋273 K，末态为2t＋273 K，温度升高了t K，故D选项错误；对于摄氏温度可取负值的范围为0～－273 ℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C选项错误．本题应选A、B. 针对训练　关于热力学温度和摄氏温度，以下说法正确的是(　　) A．热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位 B．温度升高了1 ℃就是升高了1 K C．物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关 D．0 ℃的温度可用热力学温度粗略地表示为273 K 答案　ABD 热平衡与平衡态 1．两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5 K，另一个系统的温度升高了5 ℃，则下列说法正确的是(　　) A．两个系统不再是热平衡状态 B．两个系统此时仍是热平衡状态 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 答案　BC 解析　由于两个系统原来处于热平衡状态，温度相同，当分别升高5 ℃和5 K后，温度仍相同，两个系统仍为热平衡状态，故A错误，B正确；由于温度发生了变化，系统的状