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2.1温度和温标学案
【学习目标】
课 程 标 准 素 养 目 标
1.知道热力学系统的状态参量。 2.了解温度计的原理。 1.了解系统的状态参量以及平衡态的概念。(物理观念) 2.掌握热平衡的概念及热平衡定律。(物理观念) 3.掌握温度与温标的定义以及热力学温标的概念。(物理观念) 4.通过学习温度与温标,体会热力学温度与摄氏温度的关系。(科学思维) 5.探究温度计的工作原理。(科学探究) 6.观察生活中的热平衡现象,体会热力学温度的应用。(科学态度与责任)
【学习重难点】
重点
热平衡的定义及热平衡定律的内容。
难点
有关热力学温度的计算。
【预习新知】
状态参量与平衡态
1．热力学系统和外界
(1)热力学系统：由________组成的研究对象叫作热力学系统，简称系统．
(2)外界：系统之外与系统发生________的其他物体统称外界．
2．状态参量：用来确定________的物理量．常用的状态参量有体积V、压强p、________等．
3．平衡态：在没有外界影响的情况下，系统内各部分的________达到稳定的状态．
答案：1.(1)大量分子
(2)相互作用
2．系统状态　温度T
3．状态参量
热平衡与温度
1．热平衡：如果两个系统相互接触而传热，这两个系统的________将会互相影响而分别改变．经过一段时间，各自的________不再变化了，即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________，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡．
3．温度：处于热平衡的系统之间有一表征“______________”的物理量叫作温度．这就是温度计能够用来测量温度的基本原理．
答案：1.状态参量　状态参量
2．热平衡　
3．共同的热学性质
温度计与温标
1．温标：定量描述________的方法．
2．温度计：用来测量物体(系统)________的仪器叫温度计．
几种温度计的测温原理：
名称 原理
水银 温度计 根据水银的________的性质来测量温度
金属电阻 温度计 根据金属铂的________随温度的变化来测量温度
气体 温度计 根据气体________随温度的变化来测量温度
热电偶 温度计 根据不同导体因________产生电动势的大小来测量温度
3.两种温标
(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________，水的沸点为________．在0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成________等份，每一份算作1 ℃.
(2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，用热力学温标表示的温度叫作____________．
(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，单位是________，符号为℃
热力学 温度 热力学温标表示的温度，用符号T表示，单位是________，符号为K
换算关系 T＝________
答案：1.温度
2．温度　热膨胀　电阻　压强　温差
3．(1)0 ℃　100 ℃　100
(2)热力学温度
(3)摄氏度　开尔文　t＋273.15 K
【巩固训练】
1.如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和绝热外筒间封闭了一定体积的理想气体，内筒中有水。在对水加热升温的过程中，被封闭的空气( )
A.内能保持不变 B.所有分子运动速率都增大
C.分子势能减小 D.分子平均动能增大
2.关于热力学温度和摄氏温度，下列说法正确的是( )
A.某物体摄氏温度为，即热力学温度为10K
B.热力学温度升高1K等于摄氏温度升高
C.摄氏温度升高，对应热力学温度升高283K
D.热力学温度和摄氏温度的温标不同，两者表示的温度无法比较
3.温度是以下哪个物理量的标志( )
A.物体平均动能 B.分子平均动能 C.物体平均速度 D.分子平均速度
4.温度计是生活、生产中常用的测量装置.右图为一简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体.当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化.已知A、D间的测量范围为20℃-80℃，A、D间刻度均匀分布.由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为( )
A.20℃、80℃、64℃ B.20℃、80℃、68℃
C.80℃、20℃、32℃ D.80℃、20℃、34℃
5.有些物理量是过程量，有的是状态量，下面哪个是过程量( )
A.热量 B.内能 C.压强 D.体积
6.华氏温度规定水凝固时的温度为32华氏度，标准大气压下水沸腾的温度为212华氏度，中间分为180等份，每一等份代表1华氏度。若今年1月份某地出现了近几年罕见的低温，最低温度接近零下10摄氏度，换算成华氏温度为( )
A.14华氏度 B.16华氏度 C.18华氏度 D.20华氏度
7.下列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.温标的规定都是人为的，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
8.冬天，内蒙古的气温最低可达，为了测量那里的气温应选用（已知水银的熔点是；酒精的熔点是）( )
A.水银温度计 B.酒精温度计 C.水温度计 D.体温计
9.下列热力学温度，最接近于室温的是( )
A.100K B.200K C.300K D.400K
10.下列说法中正确的是( )
A.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
B.热量不可能从低温物体传到高温物体
C.第二类永动机没有违背能量守恒定律，所以可以制造出来
D.温度越高的物体，分子热运动的平均动能越大
参考答案
1.答案：D
解析：AD.水加热升温使空气温度升高，故封闭空气的内能增大，气体分子的平均动能增大，A错误，D正确；
C.分子间距离不变，故分子间分子势能不变，C错误；
B.由于温度是分子平均动能的标志是一个统计规律，温度升高时并不是所有分子的动能都增大，有少数分子动能可能减小，故不是所有分子运动速率都增大，B错误。
故选D。
2.答案：B
解析：A、由得，某物体摄氏温度为时，热力学温度为，故A错误；BC、，即热力学温度升高1K等于摄氏温度升高，摄氏温度升高，对应热力学温度升高10K，故B正确，C错误；D、热力学温度和摄氏温度的温标不同，但可通过关系式进行转换和比较，故D错误；故选：B。
3.答案：B
解析：温度是分子平均动能的标志，B正确。
4.答案：C
解析：该温度计是利用气体的热胀冷缩原理制成的。温度升高时烧瓶内气体膨胀，有色水柱上升；温度降低时烧瓶内气体收缩，有色水柱下降，因A、D间的测量范围为20~80 ℃，可得A点对应80 ℃，D点对应20℃，A、D间刻度均匀分布，每小格表示，则有色水柱下端对应温度为，A、B、D错误，C正确。
5.答案：A
解析：A.热量是某一过程中物体吸收或放出的能量，是过程量，故A正确；
BCD.内能、压强和体积都是指物体在某一状态时的物理量，都是状态量；故BCD错误。
故选A。
6.答案：A
解析：根据题述，则华氏度，选A。
7.答案：A
解析：AB.温标不同，测量同一系统的温度数值一般不同，选项A正确，选项B错误。
C.每一种温标的规定都有一定意义，如摄氏温标的表示标准大气压下冰的熔点，为标准大气压下水的沸点，选项C错误。
D.热力学温标和摄氏温标，数值上有关系为
故D错误。
故选A。
8.答案：B
解析：水银的熔点是，低于时水银会凝固。而酒精的熔点是。水在零度就结冰，而体温计的测量范围为。
故选B。
9.答案：C
解析：一般室温为左右，根据热力学温度与摄氏温度关系有
所以C正确；ABD错误；
故选C。
10.答案：D
解析：A.改变物体内能的方式有两种，做功和热传递，对某物体做功，如果同时物体向外放出热量，则物体的内能可能不变或减小，A错误；
B.有外力做功时，热量可能从低温物体传到高温物体，B错误；
C.第二类永动机虽然没有违背能量守恒定律，但是违背了热力学第二定律，所以不可能制造出来，C错误；
D.温度越高的物体，分子热运动的平均动能越大，D正确。
故选D。

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