1、1 新情境激趣引航天气预报说某地某日气温最低零下 16 度，最高零上 12 度，这个“零上、零下”的零是怎样规定的？绝对零度的零又是怎样规定的？温度的“一度”，到底怎么表示？温度计是靠什么来表示温度高低的？2 新知识预习探索 学习目标1.知道系统、系统的状态参量及平衡态的概念2.理解热平衡的概念及热平衡定律，体会生活中的热平衡现象3.了解热力学温度的应用，理解温度意义，知道温度计的构造，会使用常见温度计4.知道什么是温标，以及热力学温度的表示，理解摄氏温度与热力学温度的关系新知预习一、平衡态和状态参量1物理学中通常把研究对象称为系统，描述这个系统状态的物理量叫做这个系统的状态参量2物理学中描述
2、物体状态的常用参量为压强、体积、温度通常用体积描述它的几何性质，用压强描述其力学性质，用温度描述其热学性质3对于一个不受外界影响的系统，无论其初始状态如何，经过足够长的时间后，必将达到一个宏观性质不再随时间变化的稳定状态，这种状态叫平衡态二、热平衡与温度1热平衡：两个相互接触的热力学系统的参量不再变化，此时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3温度：两个系统处于热平衡时，它们具有一个“共同性质”，我们就把象征这一“共同性质”的物理量定义为温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温度三、温度计和温标1温度计的测温原理(1)水
3、银温度计是根据物体热胀冷缩的性质来测量温度的(2)金属电阻温度计是根据金属的电阻率随温度的变化来测量温度的(3)气体温度计是根据压强随温度变化来测量温度的2温标：定量描述温度的方法(1)摄氏温标一种表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为 0_，水的沸点为 100.在 0和 100之间分成 100 等份，每一份就是 1.(2)热力学温标现代科学中常用的表示温度的方法，规定摄氏温度的273.15为零值，它的一度等于摄氏温度的一度(3)摄氏温度与热力学温度摄氏温度：摄氏温标表示的温度，用符号 t 表示，单位摄氏度，符号表示为.热力学温度：热力学温标表示的温度，用符号 T 表示，单位开尔文，符号表
4、示为 K.换算关系：Tt273.15_K.问题探索想一想问题 1 一根长铁丝，一端插入 100的沸水中，另一端放入 0恒温源中，经过足够长的时间，温度随铁丝有一定的分布，而且不随时间变化，这种状态是否为平衡态？提示 这种状态不是平衡态，只是一种稳定状态，因为存在外在因素的影响问题 2 两个温度不同的物体相互接触，经过一定的时间一定能达到热平衡吗？提示 不一定如果一个物体的温度持续升高，两个物体之间总存在一个温度差，此时就不是热平衡状态.3 新课堂互动探究 知识点一对平衡态和热平衡的理解重点聚焦(1)平衡态的理解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
5、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系统处于平衡态时，由于涨落，仍可能发生偏离平衡状态的微小变化(2)热平衡的理解对于两个相互作用的系统，如果它们之间没有隔热材料，它们相互接触，或者通过导热性能很好的材料接触，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变最后，两个系统的状态参量不再变化，说明两个系统已经具有了某个“共同性质”，此时我们说两个系统达到了热平衡平衡态不是热平衡：平衡态是对某一系统而言的，热平衡是对两个接触的系统而言的；分别处于平衡态的两个系统在相互接触时，它们的状态可能会发生变化，直到温度相同时，两系统便达到
6、了热平衡达到热平衡的两个系统都处于平衡态(3)热平衡定律的理解热平衡定律的条件为热平衡，决定系统是否达到热平衡的最主要参量是温度，也就是说只要温度不再发生变化，那么这两个系统就达到了热平衡理解热平衡定律一定要抓住温度这一状态量.特 别 提 醒(1)平衡状态时各状态参量都保持稳定热平衡指温度相同，热平衡时，不一定处于平衡态(2)两个系统达到热平衡时，不再发生热量的传递，它们的温度必相同，但它们的压强、体积不一定相同典例精析 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可能不相等C热平衡就是平衡
7、态D处于热平衡的几个系统的温度一定相等【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 错误，D 正确平衡态是针对某一系统而言，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 D.【答案】D【方法归纳】处理热平衡问题时，应把握两点：(1)发生热交换时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量；(2)达到热平衡时，系统一定具有相同的温度，其他参量未必相同跟踪练习1关于热平衡，下列说法错误的是()A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B标准状况下冰水混合物与 0的水未达到热平衡C量体温时温度计需和身体接触十分钟左右是
8、为了让温度计跟身体达到热平衡D冷热程度相同的两系统处于热平衡状态【解析】两系统达到热平衡时的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，所以 A、C、D 对，B 错【答案】B知识点二对温度和温标的理解重点聚焦1“温度”含义的两种说法：宏观角度温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人体的感觉器官比较得到的，往往是不准确的热 平 衡 角度温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的热平衡定律指出，两个系统相互处于热平衡时，存在一个数值相等的物理量，这个物理量就是温度，这样的定义更具有科学性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使温度计与待测物体接触，达到热平衡
9、，其温度与待测物体的温度相同3温标：(1)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标(2)温标要素：第一，选择某种具有测温属性的测温物质；第二，了解测温物质随温度变化的函数关系；第三，确定温度零点和分度的方法(3)比较摄氏温标和热力学温标：摄氏温标热力学温标提出者摄尔萨斯和施勒默尔英国物理学家开尔文零度的规定一个标准大气压下冰水混合物的温度273.15温度名称摄氏温度热力学温度温度符号tT单位名称摄氏度开尔文单位符号K关系Tt273.15 K，粗略表示：Tt273 K1 K 的大小与 1 的大小相等特 别 提 醒(1)温度计的热容量必须很小，与待测物体接触时，几乎不改变待测物体状态(2)热力学
10、温度单位“开尔文”是国际单位制中七个基本单位之一典例精析 关于热力学温度和摄氏温度，以下说法错误的是()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 1就是升高了 1 KC物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关D0的温度可用热力学温度粗略地表示为 273 K【解析】热力学温度 K 是国际单位制中七个基本物理量之一，其单位称为基本单位，A 对，用摄氏温标与热力学温标表示同一物体的温度数值不同，必有 Tt273.15 K，可知 C 错，D 对，两种温标的每一度的含义相同，即 11 K，B 对【答案】C【方法归纳】(1)应用 Tt273 K 是解决有关摄氏温度与热力学温度换算的基础；
11、(2)就一个分度来说，1 和 1 K 相等，即 Tt；(3)对于同一个温度来说，用不同的温标表示，数值不同，这是因为零值选取不同跟踪练习2关于热力学温度下列说法中正确的是()A33240 KB温度变化 1，也就是温度变化 274 KC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 273 Kt【解析】由 T273t 可知33240 K，A 正确温度变化1，也就是温度变化 1 K，B 错误；摄氏温度可取负值，而热力学温度的零度不可能达到，所以不能取负值，C 不正确当温度为 t时T1273t，当温度为 2t时，T22732t，热力学温度升高了 TT2T1t，D 不正
12、确【答案】A4 新思维随堂自测1.有关热平衡的说法正确的是()A如果两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态B热平衡定律只能研究三个系统的问题C如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态D两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小差别【解析】如果两个系统彼此接触而状态参量不再变化，此时我们说两个系统达到热平衡，A 错误，C 正确；热平衡定律可以研究多个系统，B 错误；两个系统处于热平衡时，它们的温度相同，D 错误【答案】C2两个物体放在一起彼此接触，它们若不发生热传递，其原因是()A它们的体积相同 B它们的比热相同
13、C它们的压强相同D它们的温度相同【解析】由热平衡定律的定义可知 D 项正确【答案】D3在青藏高原上，兴趣小组的同学用实验的方法想测量水沸腾时的温度到底是多少，它应选用()A水银温度计B酒精温度计C以上两种温度计都可以D以上两种温度计都不行【解析】不能选用酒精温度计，在青藏高原上水的沸点在 80 左右，而酒精的沸点更低，也就是 70 左右本题选 A.【答案】A4有关温标的说法正确的是()A温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的B不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同C温标的规定是人为的，没有什么理论依据D热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法，表示的温度数值没有关系【解析】
14、温标不同，测量同一系统的温度一般不同，故 A 选项正确，B 选项错误；每一种温标的规定都有一定的意义，故 C 选项错误；热力学温标和摄氏温标数值上有 Tt273 K，故 D 选项错误【答案】A5目前世界上最大的强子对撞机在法国和瑞士的边境建成，并投入使用加速器工作时，需要注入约 1 万吨液氮对电路进行冷却，冷却的最低温度可达到零下 271 摄氏度，请将该温度用热力学温标表示为()A2 KB271 KC4 KD0.1 K【解析】由热力学温标与摄氏温标的关系式 Tt273 K 和 t271得 T2 K，故 A 项正确【答案】A5 新视点名师讲座常见温度计的测温原理(基础)名称原理水银温度计(煤油温
15、度计、酒精温度计)根据水银(煤油、酒精)热胀冷缩的性质来测量温度金属电阻温度计根据金属铂的电阻随温度的变化来测量温度双金属温度计根据热膨胀系数不同的两种金属制成的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理来测量温度气体温度计根据气体体积随温度的变化来测量温度热电偶温度计根据不同导体，因温差产生电动势的大小不同来测量温度 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铆合在一起的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的，如图所示已知甲图中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列各种相关叙述中错误的是()A该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属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由甲图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D由乙图可知，其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热膨胀系数不同的铜、铁两种金属制成的双金属片，其弯曲程度随温度变化的原理来工作的，A、B正确；如甲图所示，加热时，双金属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大，C 正确；如乙图所示，温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时，温度计指针按顺时针方向转动，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【答案】D