物理人教版 (2019)1 溫度和溫標優(yōu)秀課件ppt

這是一份物理人教版 (2019)1 溫度和溫標優(yōu)秀課件ppt，文件包含21《溫度和溫標》課件-人教版高中物理選修三pptx、21《溫度和溫標》分層練習原卷版-人教版高中物理選修三docx、21《溫度和溫標》分層練習解析版-人教版高中物理選修三docx等3份課件配套教學資源，其中PPT共35頁， 歡迎下載使用。
假如一個容器用擋板K隔開，容器中的氣體被分成A、B兩部分，它們的壓強分別為pA、PB，溫度分別為TA、TB，它們的壓強和溫度均不相等。打開擋板K后，如果容器與外界沒有能量交換，經過一段時間后，容器內的氣體會是什么狀態(tài)?
壓強大的氣體會向壓強小的一方流動，溫度高的氣體會向溫度低一側傳熱，經過一段時間后，窗口內各點的壓強和溫度都相同且不再變化。
測定某金屬塊的比熱容實驗
系統(tǒng)以外的物質統(tǒng)稱為外界或環(huán)境
如氣體、液 體、固體等
大量分子組成的物體或物體系統(tǒng)
1、系統(tǒng)：物理學中，把所研究的對象稱為系統(tǒng)．
系統(tǒng)以外的周圍物體稱之為外界或環(huán)境，系統(tǒng)與外界之間往往存在相互的作用．在物理學研究中，對系統(tǒng)內部問題，往往采取“隔離”分析方法，對系統(tǒng)與外界的相互作用問題，往往采取“整體”分析的方法．
熱學性質 熱學參量： 溫度T
力學性質 力學參量： 壓強P
一般說來熱力學系統(tǒng)，要研究以下幾個的性質：
某氧氣瓶容積為100L，其內氧氣在溫度為20C時的氣壓為5atm。
——描寫系統(tǒng)狀態(tài)的宏觀物理量
如：一輛汽車經過二中門口時的速度為10m/s，加速度為1m/s2。
幾何性質 幾何參量: 體積V
對于一個封閉系統(tǒng)，在經過相當長的時間后，系統(tǒng)整體的宏觀性質將不隨時間而變化、且具有確定的狀態(tài)
——平衡狀態(tài)，簡稱平衡態(tài)。
系統(tǒng)的所有性質都不隨時間變化
例1．在熱學中，要描述一定氣體的宏觀狀態(tài)，需要確定下列哪些物理量 ( ) A．每個氣體分子的運動速率 B．壓強 C．體積 D．溫度
解析：描述系統(tǒng)的宏觀狀態(tài)，其參量是宏觀量，每個氣體分子的運動速率是微觀量，不是氣體的宏觀狀態(tài)參量．氣體的壓強、體積、溫度分別是從力學、幾何、熱學三個角度對氣體的性質進行的宏觀描述，是確定氣體宏觀狀態(tài)的三個狀態(tài)參量．顯然B、C、D選項正確．
二、熱平衡與溫度
1、熱平衡： 兩個系統(tǒng)之間沒有隔熱材料，它們相互接觸，或者通過導熱性能很好的材料接觸，這兩個系統(tǒng)的狀態(tài)參量將會互相影響而分別改變．最后，兩個系統(tǒng)的狀態(tài)參量不再變化，說明兩個系統(tǒng)已經具有了某個“共同性質”，此時我們說兩個系統(tǒng)達到了熱平衡．
“平衡態(tài)”指的是一個系統(tǒng)的狀態(tài)，“熱平衡”指的是兩個系統(tǒng)之間的關系。達到“熱平衡”的幾個系統(tǒng)，其中的任意一系統(tǒng)一定是處于“平衡態(tài)”。
系統(tǒng)不受外界影響，狀態(tài)參量不變
處于熱平衡的兩個系統(tǒng)都處于平衡態(tài)
2、熱平衡定律(又叫熱力學第零定律)：
如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，這個結論稱為熱平衡定律。
兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們具有一個“共同性質”。我們就把表征這一“共同性質”的物理量定義為溫度。
處于熱平衡的兩個系統(tǒng)具有相同的溫度。
A
B
A B
系統(tǒng)達到熱平衡的宏觀標志就是溫度相同，若溫度不同即系統(tǒng)處于非平衡態(tài)，則系統(tǒng)一定存在著熱交換。
溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的物理量，它的特征就是“一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度”這就是常用溫度計能夠用來測量溫度的基本原理．
若溫度計跟物體A處于熱平衡，它同時也跟物體B處于熱平衡，根據熱平衡定律，A的溫度便與B的溫度相等.
例2、一金屬棒的一端與0℃冰接觸，另一端與100℃水接觸，并且保持兩端冰、水的溫度不變．問當經過充分長時間后，金屬棒所處的狀態(tài)是否為熱平衡態(tài)?為什么?
解析：因金屬棒一端與0℃冰接觸，另一端與100℃水接觸，并且保持兩端冰、水的溫度不變時，金屬棒兩端溫度始終不相同，雖然金屬棒內部溫度分布處于一種從低到高逐漸升高穩(wěn)定狀態(tài)，但其內部總存在著沿一定方向的能量交換，所以金屬棒所處的狀態(tài)不是平衡態(tài)．
答案：否，因金屬棒各部分溫度不相同，存在能量交換．
0攝氏度是這樣規(guī)定的：
把冰水混合物的溫度規(guī)定為0℃。
100攝氏度是這樣規(guī)定的：
把通常情況下，純水的沸騰溫度規(guī)定為100℃
水銀溫度計? ? ? ? ? ? 氣體溫度計? ? ? ? ? ? ? ? ? ?熱電偶溫度計?
——氣體壓強隨溫度變化
——不同導體因溫差產生的電動勢大小
2、溫標：定量描述溫度的方法叫做溫標
溫標的建立包含三個要素：
①選擇溫度計中用于測量溫度的物質，即測溫物質；
②對測溫物質的測溫特性隨溫度變化規(guī)律的定量關系作出某種規(guī)定；
③確定固定點即溫度的零點和分度方法．
①攝氏溫標（攝氏溫度）：單位用℃來表示
②華氏溫標（華氏溫度）：單位用F來表示
③熱力學溫標（熱力學溫度）：單位用K來表示
T = t + 273.15K
開氏溫度T與攝氏溫度t的關系是：
攝氏溫標： 1960年國際計量大會對攝氏溫標做了新的定義，規(guī)定它由熱力學溫標導出，定義式為： t=T-273.15 單位：℃華氏溫標： 華氏溫標的溫度tF與t之間的關系： tF＝32+9/5t 單位： °F
①攝氏溫標的單位“℃”是溫度的常用單位，但不是國際制單位，溫度的國際制單位是開爾文，符號為K．在今后各種相關熱力學計算中，一定要牢記將溫度單位轉換為熱力學溫度即開爾文；
②由T＝t+273.15 K可知，物體溫度變化l℃與變化l K的變化量是等同的，但物體所處狀態(tài)為l℃與l K時是相隔甚遠的；
③一般情況下， T＝t+273 K
一支玻璃管一端與一個雞蛋大小的玻璃泡相連，另一端豎直插在水槽中，并使玻璃管內吸人一段水柱。當氣溫變化時，玻璃泡中氣體壓強會隨著變化，從而使玻璃管內水柱高度發(fā)生變化。根據管內水柱高度的變化就可測出相應的溫度。
說明“伽利略溫度計”的測溫物質和測溫屬性。
　例3實際應用中，常用到一種雙金屬溫度計．它是利用銅片與鐵片鉚合在一起的雙金屬片的彎曲程度隨溫度變化的原理制成的，如圖所示．已知左圖中雙金屬片被加熱時，其彎曲程度會增大，則下列各種相關敘述中正確的有 ( 　　　 )
A．該溫度計的測溫物質是銅、鐵兩種熱膨脹系數不同的金屬B．雙金屬溫度計是利用測溫物質熱脹冷縮的性質來工作的C．由左圖可知，銅的熱膨脹系數大于鐵的熱膨脹系數D．由右圖可知，其雙金屬征的內層一定為銅．外層一定為鐵
解析： 雙金屬溫度計是利用熱膨脹系數不同的銅、鐵兩種金屬制成的雙金屬片其彎曲程度隨溫度變化的原理來工作的，A、B選項是正確的．圖左圖中．加熱時，雙金屬片彎曲程度增大，即進一步向上彎曲，說明雙金屬片下層熱膨脹系數較大，即銅的熱膨脹系數較大，C選項正確．圖右圖中，溫度計示數是順時針方向增大，說明當溫度升高時溫度計指針順時針方向轉動，則其雙金屬片的彎曲程度在增大，故可以推知雙金屬片的內層一定是鐵，外層一定是銅，D選項是錯誤的．
『判一判』(1)溫度可以從高溫物體傳遞到低溫物體。(　　)(2)處于熱平衡的幾個系統(tǒng)的溫度一定相等。(　　)(3)0 ℃的溫度可以用熱力學溫度粗略表示為273 K。(　　)(4)溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達到熱平衡的物理量。 (　　)(5)溫度升高了1 ℃就是升高了1 K。 (　　)(6)物體的溫度由本身決定，數值與所選溫標無關。 (　　)
平衡態(tài)：沒有外界影響的情況下，系統(tǒng)所有性質都不隨時間變化的穩(wěn)定的狀態(tài)
熱平衡：狀態(tài)參量不再變化，兩個系統(tǒng)對于傳熱已經達到平衡
熱平衡定律：如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡
溫度：兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，具有的共同的熱學性質
關系式：T＝t＋273.15 K
兩個物體放在一起彼此接觸，它們若不發(fā)生熱傳遞，其原因是( )A．它們的能量相同B．它們的比熱相同C．它們的熱量相同D．它們的溫度相同
下列關于熱力學溫度的說法中，正確的是( ) A．熱力學溫度的零點是－273.15 ℃ B．-1360C比136K溫度高 C．0C等于273.15K D．1℃就是1K E．升高1C就是升高274K
t=T-273.15
在25℃左右的室內，將一只溫度計從酒精中拿出，觀察它的示數變化情況是（ ）A．溫度計示數上升B．溫度計示數下降C．溫度計示數不變D．示數先下降后上升