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1、眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观7.4温度和温标第七章第七章分子动理论眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观教学目标教学目标 (一)知识与技能(一)知识与技能 1了解系统的状态参量以及平衡态的概念。2掌握热平衡的概念及热平衡定律。3掌握温度与温标的定义以及热力学温度的表示。 (二)过程与方法(二)过程与方法 通过学习温度与温标,体会热力学温度与摄氏温度的关系。 (三)情感、态度与价值观(三)情感、态度与价值观 体会生活中的热平衡现象,感应热力学温
2、度的应用。 教学重点:教学重点:热平衡的定义及热平衡定律的内容。 教学难点:教学难点:有关热力学温度的计算。 教学方法:教学方法:讲练法、举例法、阅读法 教学用具:投影仪、投影片教学用具:投影仪、投影片眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 引入:引入:通过对物理的学习我们知道,探究和解决一个通过对物理的学习我们知道,探究和解决一个物理问题的基本思路是:首先要选取研究对象,其次学物理问题的基本思路是:首先要选取研究对象,其次学习描述相关运动现象的物理量及探究运动所遵循的物理习描述相关运动现象的物理量及探究运动所遵循的物理规
3、律,而研究对象的选取方法有为确定单个物体之间相规律,而研究对象的选取方法有为确定单个物体之间相互作用及关系而互作用及关系而只选一个物体只选一个物体的的隔离法隔离法和以物理规律相和以物理规律相同的同的多个物体系统多个物体系统为研究对象的为研究对象的整体法,已知的条件和整体法,已知的条件和研究的问题不同,研究的问题不同,选取的研究对象不同选取的研究对象不同。而且研究对象而且研究对象一旦确定,物体之间的相互作用的性质(是内力还是外一旦确定,物体之间的相互作用的性质(是内力还是外力)也就唯一确定了。今天我们来学习力)也就唯一确定了。今天我们来学习以大量无规则运以大量无规则运动的分子为研究对象的热学动的
4、分子为研究对象的热学的研究对象选取,描述热学的研究对象选取,描述热学规律的状态参量及与力学类似的平衡状态及规律。规律的状态参量及与力学类似的平衡状态及规律。眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 带着下面问题仔细阅读课文包括插图、扉页角批及课带着下面问题仔细阅读课文包括插图、扉页角批及课后习题,思考后回答问题后习题,思考后回答问题1.热学的研究对象是什么?热学的研究对象是什么?2.什么是热学中的外界?什么是热学中的外界?3.描述热学描述热学系统状态系统状态的宏观状态参量常见的有那几个?的宏观状态参量常见的有那几个?各自的作
5、用即分别描述状态的那一个特征?各自的作用即分别描述状态的那一个特征?4.一个系统一个系统处于什么状态是热学中的平衡态?判断处于什么状态是热学中的平衡态?判断一个一个系统是否处于平衡态系统是否处于平衡态的标志是什么?定义热学中系统的的标志是什么?定义热学中系统的平衡态的有何意义?平衡态的有何意义?5.热学中的热学中的一个系统的平衡态一个系统的平衡态是不是就是指任意一种稳是不是就是指任意一种稳定状态?与力学中的平衡态是否相同?它的特点是什么?定状态?与力学中的平衡态是否相同?它的特点是什么?6.什么是热平衡?热平衡是不是就是热学中的平衡态?什么是热平衡?热平衡是不是就是热学中的平衡态?判断判断两个
6、系统是否达到热平衡两个系统是否达到热平衡的标志是什么?的标志是什么?7.热平衡定律的内容是什么?它的主要作用是什么?热平衡定律的内容是什么?它的主要作用是什么?8.什么是温标?建立温标常包含那几个要素?了解建立什么是温标?建立温标常包含那几个要素?了解建立温标包含的要素有什么作用?温标包含的要素有什么作用?眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观一、平衡态与状态参量一、平衡态与状态参量1、系统:热学中把、系统:热学中把热学研究对象的整体热学研究对象的整体,叫做一个,叫做一个热热力学系统,力学系统,简称简称系统。系统。是由是由
7、大量无规则热运动分子组成。大量无规则热运动分子组成。注:系统与外界之间往往存在相互的作用在物理学注:系统与外界之间往往存在相互的作用在物理学研究中,对系统内部问题,往往采取研究中,对系统内部问题,往往采取“隔离隔离”分析方分析方法,对系统与外界的相互作用问题,往往采取法,对系统与外界的相互作用问题,往往采取“整体整体”分析的方法分析的方法2、外界:不属于系统内、外界:不属于系统内与系统发生相互作用的其他物与系统发生相互作用的其他物体称之为体称之为外界或环境外界或环境。明确:系统就是热学的研究对象,即就是明确:系统就是热学的研究对象,即就是由大量无规由大量无规则运动的分子组成的系统则运动的分子组
8、成的系统眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观3、状态参量、状态参量 : 描述描述系统状态系统状态的的宏观物理量宏观物理量叫做叫做状态参量状态参量 物理学中,需要研究系统的各种性质,包括几何性物理学中,需要研究系统的各种性质,包括几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等等质、力学性质、热学性质、电磁性质等等 而在热学中为了描述和确定而在热学中为了描述和确定系统系统的状态,常用到状的状态,常用到状态参量有:态参量有: 一是:几何参量一是:几何参量体积体积V,描述系统的几何性质,作用是,描述系统的几何性质,作用是确定系统占据的
9、空间范围。(注:凡题目给出的长度面确定系统占据的空间范围。(注:凡题目给出的长度面积等几何参量就是为求压强或等效代替压强)积等几何参量就是为求压强或等效代替压强)二是:力学参量二是:力学参量压强压强p,描述系统的力学性质,作用是,描述系统的力学性质,作用是确定外界与系统之间或者系统内部各部分之间的力的作确定外界与系统之间或者系统内部各部分之间的力的作用。(因由压强可以求压力,求受力问题实质就是求压用。(因由压强可以求压力,求受力问题实质就是求压强)强)三是:热学参量三是:热学参量温度温度T,描述系统的热学性质,作用是,描述系统的热学性质,作用是确定系统的冷热程度。确定系统的冷热程度。眼睛是心灵
10、的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观常见的参量与描述性质:常见的参量与描述性质: 描述系统在电、磁场作用下的性描述系统在电、磁场作用下的性 质,如质,如电场强度电场强度,磁感应强度磁感应强度等。等。 几何性质几何性质 描述系统的描述系统的大小大小、形状形状、体积体积等。等。力学性质力学性质 描述系统的描述系统的压强压强、应力应力、表面张力表面张力等。等。热学性质热学性质 描述系统描述系统温度温度。电磁性质电磁性质眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观4、平衡态
11、:、平衡态:在没有外界影响的情况下,在没有外界影响的情况下,一个一个系系统统内部内部各部分的各部分的所有宏观状态参量所有宏观状态参量不再随时间不再随时间发生变化时的稳定状态发生变化时的稳定状态称之为平衡态称之为平衡态 定义定义条件条件:系统不受外界影响系统不受外界影响(系统与外界无能量交(系统与外界无能量交换)换) ;所以不能说稳定状态就是平衡态,关键要看系统所以不能说稳定状态就是平衡态,关键要看系统是否与外界无能量交换即没有外界影响下的稳定状态。是否与外界无能量交换即没有外界影响下的稳定状态。平衡态平衡态判断标志判断标志:描述系统状态的:描述系统状态的温度、压强等温度、压强等所有所有状状态参
12、量及宏观性质态参量及宏观性质不随时间变化;不随时间变化;确定平衡态的意义:因系统处于平衡态时,系统内所有确定平衡态的意义:因系统处于平衡态时,系统内所有性质不随时间变化,比较容易描述这些性质。性质不随时间变化,比较容易描述这些性质。眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 平衡态的特点:平衡态的特点:(1)热学系统所处的平衡态是一种)热学系统所处的平衡态是一种动动态平衡态平衡,即微观动态宏观平衡的状态。组成系统的分子,即微观动态宏观平衡的状态。组成系统的分子仍在不停的做无规则运动,只是分子运动的平均效果不仍在不停的做无规则运
13、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,这随时间变化,表现为系统的宏观性质不随时间变化,这种动态平衡的特点充分说明热运动是物质运动的一种特种动态平衡的特点充分说明热运动是物质运动的一种特殊形式。殊形式。(2)平衡态是一种理想情况,平衡态是一种理想情况,因为完全不受外界影响因为完全不受外界影响是不可能的,系统平衡后由于涨落,仍可能发生偏离平是不可能的,系统平衡后由于涨落,仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。衡状态的微小变化。 眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 例例1在热学中,要描述一定气
14、体的宏观状在热学中,要描述一定气体的宏观状态,需要确定下列哪些物理量态,需要确定下列哪些物理量( ) A每个气体分子的运动速率每个气体分子的运动速率 B压强压强 C体积体积 D温度温度 解析:描述系统的宏观状态,其参量是宏观解析:描述系统的宏观状态,其参量是宏观量,每个气体分子的运动速率是微观量,不是气量,每个气体分子的运动速率是微观量,不是气体的宏观状态参量气体的压强、体积、温度分体的宏观状态参量气体的压强、体积、温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述,是确定气体宏观状态的三个状进行的宏观描述,是确定气体宏观状态的三个状态参量
15、显然态参量显然B、C、D选项正确选项正确 BCD 眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、热平衡与温度二、热平衡与温度 5、热平衡:、热平衡:相互接触的相互接触的两个两个系统通过系统通过传热等相互作用传热等相互作用,经过一段时间后,两个系统的经过一段时间后,两个系统的状态参量状态参量不再变化时,我不再变化时,我们就说这两个系统们就说这两个系统对于传热对于传热来说达到了热平衡。来说达到了热平衡。 热平衡概念也适用于热平衡概念也适用于两个原来没有发两个原来没有发生过作用生过作用的系统(一般处于平衡态)的系统(一般处于平衡态)
16、 因此可以说,只要两个系统在接触时因此可以说,只要两个系统在接触时不传热,不传热,我们就说这两个系统原来是处于我们就说这两个系统原来是处于热平衡的热平衡的ABAB 说明:热平衡是热学中的一类平衡,犹如力学中共点说明:热平衡是热学中的一类平衡,犹如力学中共点力平衡是力学的一类一样,它是相对于传热而言的,两力平衡是力学的一类一样,它是相对于传热而言的,两个系统达到热平衡的实质就是个系统达到热平衡的实质就是两系统不再进行热传递两系统不再进行热传递,不传热的充分条件是温度相同,因此两系统达到热平衡不传热的充分条件是温度相同,因此两系统达到热平衡时两个系统不再变化的状态参量是时两个系统不再变化的状态参量
17、是温度参量。温度参量。眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 热平衡和与平衡态是两个不同的概念,热平衡和与平衡态是两个不同的概念, 平衡态描述的是平衡态描述的是一个系统一个系统内部各部分之间的所有宏内部各部分之间的所有宏观状态参量及宏观性质都相同;而热平衡指的是观状态参量及宏观性质都相同;而热平衡指的是两个系两个系统统接触后传热接触后传热 及温度关系。及温度关系。平衡态和热平衡的区别平衡态和热平衡的区别 处于平衡态时所有状态参量都保持稳定,对热平衡处于平衡态时所有状态参量都保持稳定,对热平衡来说只指温度参量相同,故系统处于
18、热平衡时不一定处来说只指温度参量相同,故系统处于热平衡时不一定处于平衡态。于平衡态。 注:我们常以是一个系统还是两个系统来区分平衡注:我们常以是一个系统还是两个系统来区分平衡态还是热平衡,但要特注系统的选取是任意的态还是热平衡,但要特注系统的选取是任意的 由人来由人来决定,例如把两个物体选作两个系统达到温度相同时就决定,例如把两个物体选作两个系统达到温度相同时就说这两个物体达到热平衡,若把这两个物体选作一个研说这两个物体达到热平衡,若把这两个物体选作一个研究系统,若体积、压强、温度都相同则就可以说这两个究系统,若体积、压强、温度都相同则就可以说这两个物体组成的系统处于平衡态。物体组成的系统处于
19、平衡态。眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 如果两个系统如果两个系统同时分别同时分别与第与第三个系统达到热平衡,那么这两三个系统达到热平衡,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。衡,这个结论称为热平衡定律。两系统达到系统热平衡状态的特征:互为热平衡的两个两系统达到系统热平衡状态的特征:互为热平衡的两个物体或系统具有相同的温度。物体或系统具有相同的温度。热平衡定律热平衡定律(又叫热力学第零定律又叫热力学第零定律)的作用是:的作用是:给出了温给出了温度的宏观定义;为温度
20、的测量提供的理论依据,是温度度的宏观定义;为温度的测量提供的理论依据,是温度计测量物体温度的原理。计测量物体温度的原理。 例如:在比较两个物体的温度时,不需要将各个物例如:在比较两个物体的温度时,不需要将各个物体直接接触,依据该定律只需将作为标准物体的温度计体直接接触,依据该定律只需将作为标准物体的温度计分别与各个物体接触,即可比较不同物体温度的高低。分别与各个物体接触,即可比较不同物体温度的高低。6、热平衡定律、热平衡定律(又叫热力学第零定律又叫热力学第零定律):ACBCAB眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 系统达
21、到热平衡的宏观标志就是温度相同,若温度系统达到热平衡的宏观标志就是温度相同,若温度不同即系统处于非平衡态,则系统一定存在着热交换。不同即系统处于非平衡态,则系统一定存在着热交换。 测温原理:测温原理:若温度计若温度计C跟物体跟物体A处于热平衡,它同处于热平衡,它同时也跟物体时也跟物体B处于热平衡,根据热平衡定律,处于热平衡,根据热平衡定律,A的温度的温度便与便与B的温度相等的温度相等.眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 例例2、一金属棒的一端与、一金属棒的一端与0冰接触,另一端冰接触,另一端与与100水接触,并且保持两
22、端冰、水的温度不水接触,并且保持两端冰、水的温度不变问当经过充分长时间后,金属棒所处的状态变问当经过充分长时间后,金属棒所处的状态是否为热平衡态是否为热平衡态?为什么为什么? 解析:因金属棒一端与解析:因金属棒一端与0冰接触,另一端与冰接触,另一端与100水接触,并且保持两端冰、水的温度不变水接触,并且保持两端冰、水的温度不变时,金属棒两端温度始终不相同,虽然金属棒内时,金属棒两端温度始终不相同,虽然金属棒内部温度分布处于一种从低到高逐渐升高稳定状态,部温度分布处于一种从低到高逐渐升高稳定状态,但其内部总存在着沿一定方向的能量交换,所以但其内部总存在着沿一定方向的能量交换,所以金属棒所处的状态
23、不是平衡态金属棒所处的状态不是平衡态 答案:否,因金属棒各部分温度不相同,存答案:否,因金属棒各部分温度不相同,存在能量交换在能量交换眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观热学中常见的平衡热学中常见的平衡1.热学中的热平衡热学中的热平衡2.热学中力学平衡热学中力学平衡 类比力学中的平衡常见的有共点力平衡和力矩类比力学中的平衡常见的有共点力平衡和力矩平衡,共点力平衡的条件及标志是合力为零,而平衡,共点力平衡的条件及标志是合力为零,而力矩平衡的条件是力矩相等,再如电学中的静电力矩平衡的条件是力矩相等,再如电学中的静电平衡,其平
24、衡条件是电势不变或相等,由此可见平衡,其平衡条件是电势不变或相等,由此可见不同的平衡,其平衡条件不同不同的平衡,其平衡条件不同热平衡热平衡温度相同温度相同热平衡条件温度相同热平衡条件温度相同热学中力学平衡热学中力学平衡压强相等压强相等力学平衡条件压强相等力学平衡条件压强相等眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观k10oC5atm50oC6atm绝热绝热力学平衡力学平衡具有一种相同具有一种相同的的力学力学性质性质压强压强+-静电平衡静电平衡具有一种相同具有一种相同的的电学电学性质性质电势电势10OC200OC绝热绝热热平衡热
25、平衡具有一种相同具有一种相同的的热学热学性质性质温度温度平衡常见的平衡及平衡标志平衡常见的平衡及平衡标志特征特征温度相等温度相等眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 温度是温度是标志标志一个系统与另一个系统一个系统与另一个系统是否处于热平衡是否处于热平衡状态状态的的物理量物理量,它的特证就是,它的特证就是“一切达到热平衡的系统一切达到热平衡的系统都具有相同的温度都具有相同的温度”这就是常用温度计能够用来测量温这就是常用温度计能够用来测量温度的基本原理度的基本原理 两个系统达到热平衡时,它们具有一个共同的热学两个系统达到热
26、平衡时,它们具有一个共同的热学性质,该性质实际就是物体的冷热程度。我们就把表征性质,该性质实际就是物体的冷热程度。我们就把表征这一这一“共同热学性质共同热学性质”的物理量定义为温度。的物理量定义为温度。 7、温度温度 注:初中物理中的温度意义是注:初中物理中的温度意义是“表示物体冷热程度的表示物体冷热程度的物理量物理量”这是对温度的一个通俗理解,带有主观性和不准这是对温度的一个通俗理解,带有主观性和不准确性,而确性,而高中温度的严格定义及测量原理都是建立在热平高中温度的严格定义及测量原理都是建立在热平衡定律基础上的,衡定律基础上的,热平衡定律表明两物体相互处于热平衡热平衡定律表明两物体相互处于
27、热平衡时,存在一个数值相等的态函数,这个态函数就是温度。时,存在一个数值相等的态函数,这个态函数就是温度。定义中定义中“共同的热学性质共同的热学性质”就是初中所说的就是初中所说的“冷热程度冷热程度”定义:表征热平衡系统的“共同热学性质”的物理量眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观从宏观和微观两个角度如何理解温度的概念?从宏观和微观两个角度如何理解温度的概念?答案:答案:(1)(1)宏观上,表示物体的冷热程度宏观上,表示物体的冷热程度(2)(2)微观上,反映分子热运动的激烈程度,温度是物体微观上,反映分子热运动的激烈程度,
28、温度是物体内所有分子热运动的平均动能的标志内所有分子热运动的平均动能的标志. .眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 常见温度计的测量原理常见温度计的测量原理(1)水银温度计是根据水银温度计是根据液体热胀冷缩的性质液体热胀冷缩的性质来测量温来测量温度的(液体温度计)度的(液体温度计)(4)热电偶温度计是根据不同导体因温差产生的电动势热电偶温度计是根据不同导体因温差产生的电动势的大小不同来测量温度的的大小不同来测量温度的 (固体温度计)(固体温度计)(3)金属电阻温度计是根据金属电阻温度计是根据金属的电阻随温度金属的电阻随
29、温度的变化的变化来测量温度的(固体温度计)来测量温度的(固体温度计)(2)气体温度计是根据气体温度计是根据气体压强随温度气体压强随温度变化的关系来变化的关系来测量温度的测量温度的三、温度计与温标三、温度计与温标 温度计:温度计:温度计是测量温度的工具温度计是测量温度的工具特注:特注:温度计的热容量必须很小,与待测物体接触时,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几乎不改变待测物体状态注:掌握常见各种温度计的测温物质及测温属性,便于注:掌握常见各种温度计的测温物质及测温属性,便于分析温度计的测温原理。分析温度计的测温原理。眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很
30、多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观8、温标:、温标:定量描述温度的方法定量描述温度的方法叫做温标叫做温标 选择某种具有选择某种具有测温属性测温属性的测温物质,即的测温物质,即温度计中用温度计中用于测量温度的物质。于测量温度的物质。为了测温读数准确为了测温读数准确一般要保证一般要保证测温物质的测温属性测温物质的测温属性随温度变化的函数关系为随温度变化的函数关系为线性关系线性关系确定确定温度零点和分度方法温度零点和分度方法 温标实质是温标实质是为了表示出物体温度的数值,对温度的为了表示出物体温度的数值,对温度的零点及分度方法等所做的规定。零点及分度方法等所做的规定。 常
31、见的温标有摄氏温标、华氏温标及热力学温标等常见的温标有摄氏温标、华氏温标及热力学温标等9、建立的温标三个要素:、建立的温标三个要素: 建立温标的三个要素中,前两个要素由测温物质和建立温标的三个要素中,前两个要素由测温物质和设计原理决定,与人为操作无关,造成温度计读数不准设计原理决定,与人为操作无关,造成温度计读数不准确的人为因素是零点选取和分度方法。确的人为因素是零点选取和分度方法。 分度方法由测温原理对应的函数关系来决定,温度计分度方法由测温原理对应的函数关系来决定,温度计测温不准主要是在分刻度和标刻度时的偶然误差造成的测温不准主要是在分刻度和标刻度时的偶然误差造成的眼睛是心灵的窗户,是人体
32、中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观【典例典例】实验室有一支读数不准确的温度计,在测冰实验室有一支读数不准确的温度计,在测冰水混合物的温度时,其读数为水混合物的温度时,其读数为20 ;在测一标准大气;在测一标准大气压下沸水的温度时,其读数为压下沸水的温度时,其读数为80 .下面分别是温度计下面分别是温度计示数为示数为41 时对应的实验温度和实际温度为时对应的实验温度和实际温度为60 时温时温度计的示数,其中正确的是度计的示数,其中正确的是() A41 、60 B21 、40 C35 、56 D35 、36 眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉
33、器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观变式练习:某同学自定一种新温标变式练习:某同学自定一种新温标P,他将冰点与沸点,他将冰点与沸点之间等分为之间等分为200份,且将冰点的温度定为份,且将冰点的温度定为50 P,该同学,该同学测量一杯水的温度为测量一杯水的温度为150 P,则该温度用摄氏温度表示,则该温度用摄氏温度表示时应为时应为() A30 B40 C50 D60 解析每格表示的摄氏度为解析每格表示的摄氏度为100/200 0.5 ,比冰点,比冰点高
34、出的温度为高出的温度为(15050)0.5 50 ,故,故C选项正选项正确确眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观摄氏温标的建立:摄氏温标的建立: 规定标准大气压下,冰睡混合物的温度为规定标准大气压下,冰睡混合物的温度为0 ,沸,沸水的温度为水的温度为100 ,在在0oC与与100oC之间之间分成分成100等份,等份,每一等份就是每一等份就是1 .这这 种表示温度的方法叫摄氏温标,种表示温度的方法叫摄氏温标,表示的温度叫摄氏度。表示的温度叫摄氏度。 液体温度计的测温属性:水银、煤油酒精等的热胀冷缩液体温度计的测温属性:水银
35、、煤油酒精等的热胀冷缩金属电阻温度计测温属性:铂的电阻随温度升高而增大金属电阻温度计测温属性:铂的电阻随温度升高而增大热电偶温度计的测温属性:不同导体因温差产生电动势的热电偶温度计的测温属性:不同导体因温差产生电动势的大小大小气体温度计的测温属性:气体温度计的测温属性:气体压强随温度变化气体压强随温度变化眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观11、热力学温度、热力学温度 1848年开尔文建立了热力学温标它不依赖于测温物年开尔文建立了热力学温标它不依赖于测温物质的具体性质。质的具体性质。 (1)热力学温标的规定方法:规定摄氏
36、温度的)热力学温标的规定方法:规定摄氏温度的273.15 为零值,它的一度也等于摄氏温度的一度,这种表示为零值,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,也叫热力学温标表示的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温度叫热力学温度(T),单位为开尔文,简称开,单位为开尔文,简称开(K) (2)定义:由)定义:由热力学温标定义的温度热力学温标定义的温度叫做热力学温度,叫做热力学温度,它是国际单位制中七个基本物理量之一。它是国际单位制中七个基本物理量之一。 (3)符号)符号: T,(4)单位)单位开尔文开尔文,简称,简称开开,符号为,符号为K (5) 摄
37、氏温度摄氏温度t与热力学温度与热力学温度T的关系:的关系: Tt+273.15 K (6)二者单位温度的大小及温度差相等即)二者单位温度的大小及温度差相等即T = t(7)热力学温标在科学计算中特别体现在热力学方程)热力学温标在科学计算中特别体现在热力学方程中,使方程更简单,是一种更为科学的温标。中,使方程更简单,是一种更为科学的温标。眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观国际单位制中七个基本物理量、符号及单位:国际单位制中七个基本物理量、符号及单位: 质量(质量(m)kg、长度(、长度(l)m、时间(、时间(t)s、电流
38、(、电流(I)A、物质的量(、物质的量(n)mol、热力学温度(、热力学温度(T)K、发光强度、发光强度(IV)cd(7)说明)说明 摄氏温标的单位是摄氏度,符号是摄氏温标的单位是摄氏度,符号是“”是温度的是温度的常用单位,但不是国际制单位,温度的国际制单位是开常用单位,但不是国际制单位,温度的国际制单位是开尔文,符号为尔文,符号为K在今后各种相关热力学计算中,一定在今后各种相关热力学计算中,一定要牢记要牢记将温度单位转换为热力学温度即开尔文将温度单位转换为热力学温度即开尔文; 由由T(t+273.15) K可知,物体可知,物体温度变化温度变化l与变与变化化l K的变化量是等同的的变化量是等同
39、的,但物体所处状态为,但物体所处状态为l与与l K是是相隔甚远的;相隔甚远的; 一般情况下,一般情况下, T(t+273) K热力学温标的零度热力学温标的零度(0K)是低温的极限,永远达不到。是低温的极限,永远达不到。因此热力学温度没有负值。因此热力学温度没有负值。眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观例例1(多选题多选题)伽利略在伽利略在1593年,制造了世界上第一个温年,制造了世界上第一个温度计度计空气温度计,
40、如图所示一个细长颈的球形瓶倒空气温度计,如图所示一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中,细管中的液面清晰可见,如插在装有红色液体的槽中,细管中的液面清晰可见,如果不考虑外界大气压的变化,就能根据液面的变化测出果不考虑外界大气压的变化,就能根据液面的变化测出温度的变化,则温度的变化,则()A该温度计的测温物质是槽中的液体该温度计的测温物质是槽中的液体B该温度计的测温物质是细管中的红色液体该温度计的测温物质是细管中的红色液体C该温度计的测温物质是球形瓶中的空气该温度计的测温物质是球形瓶中的空气D该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的解析细管中的红色
41、液体是用来显示球形瓶中空气的体解析细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的,测温物质是球形瓶中封闭的空气,积随温度变化情况的,测温物质是球形瓶中封闭的空气,测温属性是利用空气的热胀冷缩的性质制造的,温度升测温属性是利用空气的热胀冷缩的性质制造的,温度升高,空气压强增大,体积增大,红色液体在细管中的高高,空气压强增大,体积增大,红色液体在细管中的高度下降。故度下降。故A、B错,错,C、D正确正确眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观例例2:下图表示某金属丝的电阻:下图表示某金属丝的电阻R随摄氏温度随摄氏温
42、度t变化的变化的情况把这段金属丝与电池、电流表串联起来如图,情况把这段金属丝与电池、电流表串联起来如图,用这段金属丝做温度探头,把电流表的电流刻度改为相用这段金属丝做温度探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,于是就得到一个最简单的电阻温度应的温度刻度,于是就得到一个最简单的电阻温度计请判断:如果电池的电动势和内电阻都是不变的,计请判断:如果电池的电动势和内电阻都是不变的,电流表上代表电流表上代表t1、t2的两点,哪个应该标在电流比较大的两点,哪个应该标在电流比较大的刻度上?的刻度上?刻度方法:根据焦耳定律和闭合电路欧姆定律刻度方法:根据焦耳定律和闭合电路欧姆定律IE/R+r可知:电流通过
43、导体,电阻发热,电阻温度升高,电阻可知:电流通过导体,电阻发热,电阻温度升高,电阻阻值增大,电流变小,故阻值增大,电流变小,故t1应标在电流较大的刻度上。应标在电流较大的刻度上。由此可见,温度与电流形成一一对应关系,将电流表刻由此可见,温度与电流形成一一对应关系,将电流表刻度对应位置标上温度,将电流刻度改为温度刻度度对应位置标上温度,将电流刻度改为温度刻度解析:本题测温物质是金解析:本题测温物质是金属丝;测温属性是金属丝属丝;测温属性是金属丝的电阻与温度的关系由图的电阻与温度的关系由图可知为线性关系;可知为线性关系;眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在
44、每学期的视力测查中情况都不容乐观例例3.一支玻璃管一端与一个鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一支玻璃管一端与一个鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端竖直插在水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱当一端竖直插在水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱当气温变化时,玻璃泡中气体压强会随着变化,从而使玻气温变化时,玻璃泡中气体压强会随着变化,从而使玻璃管内水柱高度发生变化根据管内水柱高度的变化就璃管内水柱高度发生变化根据管内水柱高度的变化就可测出相应的温度如图所示,说明可测出相应的温度如图所示,说明“伽利略温度计伽利略温度计”的的测温原理测温原理 解析解析“伽利略温度计伽利略温度计”应用的是气体的热应用的是气体的热胀冷缩原理,温
45、度高时气体膨胀,细管内的胀冷缩原理,温度高时气体膨胀,细管内的液面就下降,温度低时,气体体积减小,细液面就下降,温度低时,气体体积减小,细管内的液面升高,温度的高低能通过细管内管内的液面升高,温度的高低能通过细管内的液面升降反映出来,这就是伽利略温度计的液面升降反映出来,这就是伽利略温度计的测温原理的测温原理眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 例例4实际应用中,常用到实际应用中,常用到一种双金属温度计它是一种双金属温度计它是利用铜片与铁片铆合在一利用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度起的双金属片的弯曲程度随温度变
46、化的原理制成的,随温度变化的原理制成的,如图如图741所示已知所示已知左图中双金属片被加热时,左图中双金属片被加热时,其弯曲程度会增大,则下其弯曲程度会增大,则下列各种相关叙列各种相关叙述中正确述中正确的有的有 ( )双金属温度计双金属温度计图图741 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由左图可知,铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数由左图可知,铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D由右图可知,其双金属征的内层一定为铜外层一定为铁由右图
47、可知,其双金属征的内层一定为铜外层一定为铁ABC 眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观解析:双金属温度计是利用热膨胀系数不解析: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,随温度变化的原理来工作的,A、B选项是正确选项是正确的图的图7 4一一l左图中加热时,双金属片弯曲程左图中加热时,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,热膨胀系
48、数较大,即铜的热膨胀系数较大,C选项选项正确图正确图741右图中,温度计示数是顺时针方右图中,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顺时针方向增大,说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动,则其双金属片的弯曲程度在增大,故可向转动,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,以推知双金属片的内层一定是铁,外层一定是铜,D选项是错误的选项是错误的 眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观1 1、两个物体放在一起彼此接触,它们若不发生热传、两个物体放在一起彼此接触,它们若不发生热
49、传递,其原因是递,其原因是( )( )A A它们的能量相同它们的能量相同 B B它们的比热相同它们的比热相同C C它们的热量相同它们的热量相同 D D它们的温度相同它们的温度相同D2、下列关于热力学温度的说法中,正确的是、下列关于热力学温度的说法中,正确的是( ) A热力学温度的零点是热力学温度的零点是273.15 B-1360C比比136K温度高温度高 C0oC等于等于273.15K D1就是就是1K E升高升高1oC就是升高就是升高274KABC3 3、在、在2525左右的室内,将一只温度计从酒精中拿左右的室内,将一只温度计从酒精中拿出,观察它的示数变化情况是(出,观察它的示数变化情况是(
50、 )A A温度计示数上升温度计示数上升B B温度计示数下降温度计示数下降C C温度计示数不变温度计示数不变D D示数先下降后上升示数先下降后上升D巩固练习巩固练习眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵的感觉器官,可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 下列说法正确的是下列说法正确的是() 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惟一物理量温