《【高中物理】温度和温标课件 2022-22023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【高中物理】温度和温标课件 2022-22023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.1 温度和温标温度和温标人教版（人教版（2019）物理选择性必修第三册）物理选择性必修第三册 第二章第二章 气体、固体和液体气体、固体和液体核心素养核心素养物理观念1.知道热力学系统及热力学系统的状态参量。2.知道平衡态和热平衡的定义3.明确温度的概念,知道热平衡定律及其与温度的关系。4.了解温度计的原理,知道热力学温度与摄氏温度的换算关系。科学思维1.体会两个不同系统热平衡建立的过程。理解热平衡建立的条件。2.体会生活中的热平衡现象,会利用热学参量分析有关现象。日常生活中我们会借助这些仪器和设备测量什么？联系生活实际思考：联系生活实际思考：我们在初中已经学过了测量温度时常用的一种单位“摄
2、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。新知探究新知探究一、状态参量与平衡态一、状态参量与平衡态系统：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，简称系统。外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称外界。新知探究新知探究气体就是系统容器和酒精灯就是外界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
3、和酒精灯就是外界。新知探究新知探究在力学中，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，也需要用到一些物理量，这些物理量叫作系统的状态参量。一辆汽车经过某海湾时的速度为30m/s，加速度为5m/s2。讨论：讨论：在热力学中，我们经常用到的系统的状态参量有在热力学中，我们经常用到的系统的状态参量有哪些哪些？新知探究新知探究状态参量：表示系统某种性质的物理量状态参量：表示系统某种性质的物理量系统间力的作用用压强P力学参量几何参量确定系统冷热程度用温度T热学参量容积为容积为100L温度为温度为20oC确定空间范围用体积V状态参量状态参量新知探究新
4、知探究对于一个封闭系统，在经过足够长的时间，系统各部分的状态参量会达到稳定（不随时间变化）,我们说系统达到了平衡态。封闭系统密集稀疏容器与外界没有能量交换经过足够长的时间各个部分的状态参量不随时间变化特点：处于平衡态的系统，其整体的宏观性质将不随时间而变化、且具有确定的状态新知探究新知探究思考：思考：在有外界作用时，系统中各部分也可能达到稳定状态，在有外界作用时，系统中各部分也可能达到稳定状态，这个状态是这个状态是平衡态平衡态吗？吗？冷空气温空气非平衡态平衡态平衡态对应的是无外界影响下的状态。新知探究新知探究初中我们就学过，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
5、计的温度就是水温呢？这要从热平衡说起二、热平衡二、热平衡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热平衡。注意：“平衡态”指的是一个系统的状态；“热平衡”指的是两个系统之间的关系新知探究新知探究两个系统达到热平衡后再把它们分开，如果分开后它们都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新的变化。因此，热平衡的概念也适用于原来没有发生过作用的系统。如果两个系统接触后状态不会发生变化，我们就说他们原来处于热平衡状态。新知探究新知探究思考：思考：若若A与与C处于热平衡状态，而处于热平衡状态，而B与与C也处于热平衡状态，也处于热
6、平衡状态，那么那么A和和B之间处于什么状态？之间处于什么状态？实验表明：A与B之间也处于热平衡状态新知探究新知探究热平衡定律：若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。注意：“平衡态”指的是一个系统的状态；“热平衡”指的是两个系统之间的关系处于热平衡的两个系统，它们必定具有某个相同的热学性质新知探究新知探究打开阀门K，最终活塞处于某个位置静止不动。两带电体相连后，其带电状态不发生变化。力学平衡具有一种相同的力学性质压强静电平衡具有一种相同的电学性质电势新知探究新知探究若两个系统接触后，它们的热学状态不发生变化。热平衡具有一种相同的热学性质温度说明两个系统原来
7、就已经处于相同的热平衡状态。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度新知探究新知探究初中高中温度是描述物体冷热程度的物理量温度：两个系统达到热平衡时，温度相同温度反映了组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量新知探究新知探究重新认识温度两个系统达到热平衡时具有的共同性质是温度相同温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量一切达到热平衡的系统都具有相同的温度二、热平衡与温度二、热平衡与温度1热平衡：两个相互接触的热力学系统，经过一段时间，各自的状态参量不再变化，说明两个系统达到了平衡，这种平衡叫作热平衡2热平衡定律：如果两个系统分
8、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3.热平衡定律的意义决定两个系统是否达到了热平衡的最主要参量是温度因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以在比较各物体的温度时，不需要将各物体直接接触，只需将温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低4温度：热平衡中，表征“共同的热学性质”的物理量5热平衡与温度(1)对温度的理解宏观上，表示物体的冷热程度微观上，反映分子热运动的剧烈程度一切达到热平衡的物体都具有相同的温度(2)温度计的测温原理若物体与A处于热平衡，它同时也与B处于热平衡，则A的温度等于B的温度，这就是温度计用来测量温度的基本原理6热平衡的性质：达到热平衡的系统都具
9、有相同的温度7平衡态与热平衡的区别和联系平衡态热平衡区别研究对象一个系统两个接触的系统判断依据系统不受外界影响，状态参量不变两个系统的温度相同联系处于热平衡的两个系统都处于平衡态高中高中100C500C初中初中温度温度是描述物体冷热程度的物理量是描述物体冷热程度的物理量300C三、温度与温标三、温度与温标温度温度是决定一个系统与另一个系统是否达到是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量热平衡状态的物理量1.温度温度2.温标温标：定量描述温度的方法叫温标。：定量描述温度的方法叫温标。建立一种温标的三要素：建立一种温标的三要素：选择测温物质（水银选择测温物质（水银/铂铂/气体气体/热电
10、偶）热电偶）确定测温属性（体积确定测温属性（体积/电阻电阻/压强压强/电动势）电动势）选定温度零点和分度方法选定温度零点和分度方法三、温度与温标三、温度与温标瑞典人摄尔修斯（瑞典人摄尔修斯（A.Celsius，17011744）在）在1742年首先提出的一种经验温标，过去曾被广泛使用。年首先提出的一种经验温标，过去曾被广泛使用。摄氏温标摄氏温标规定：规定：标准大气压下冰的熔点为标准大气压下冰的熔点为0度度,沸水为沸水为100度度,期间分为期间分为100等份等份三、温度与温标三、温度与温标2.温标：温标：定量描述温度的方法叫做温标定量描述温度的方法叫做温标1）摄氏温标：）摄氏温标：符号符号t 单
11、位单位 规定标准大气压下冰水混合物的温度为零度，沸水的温度为规定标准大气压下冰水混合物的温度为零度，沸水的温度为100度，在度，在0和和100之间分成之间分成100等份，每一等份就是等份，每一等份就是1，这种表示，这种表示温度的方法就是摄氏温标，表示的温度叫摄氏温度，用温度的方法就是摄氏温标，表示的温度叫摄氏温度，用t表示。表示。三、温度与温标三、温度与温标2）热力）热力 学温标：学温标：符号符号T 单位单位K(开尔文，简称开开尔文，简称开)规定摄氏温度规定摄氏温度-273.15为零值，它的一度也等于摄氏温度的一度，为零值，它的一度也等于摄氏温度的一度，这种表示温度的方法就是开尔文温标，也叫热
12、力学温标。表示的这种表示温度的方法就是开尔文温标，也叫热力学温标。表示的温度叫热力学温度，用温度叫热力学温度，用T表示表示热力学温标与摄氏温标的关系：热力学温标与摄氏温标的关系：T=t+273.15 K三、温度与温标三、温度与温标3.温度计的测温原理温度计的测温原理1）水银温度计）水银温度计:根据物体的热胀冷缩的性质来测量温度。根据物体的热胀冷缩的性质来测量温度。2）金属电阻温度计）金属电阻温度计:根据金属的电阻随温度的变化来测量温度。根据金属的电阻随温度的变化来测量温度。3）气体温度计）气体温度计:根据气体压强与温度的关系来测量温度。根据气体压强与温度的关系来测量温度。根据不同导体因温差产生
13、的电动势大小来测量温度。根据不同导体因温差产生的电动势大小来测量温度。4）电偶温度计）电偶温度计:三、温度与温标三、温度与温标一、状态参量与平衡态一、状态参量与平衡态1.在物理学中所研究的对象，称为系统。2.系统之外与系统发生相互作用的其他物体，统称为外界。3.状态参量：表示系统某种性质的物理量体积V、压强P、温度T4.平衡态：对于一个封闭系统，在经过足够长的时间，系统各部分的 状态参量会达到稳定（不随时间变化）的状态。二、热平衡与温度二、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。课堂小结课堂小结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 两个系统也必定处于热平衡。3.共同的热学性质：达到热平衡的系统具有相同的温度三、温度计与温标三、温度计与温标T=t+273.15K开氏温度T与摄氏温度t的关系是：课后作业课后作业课本练习与应用课本练习与应用
