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温度和温标
温度和温标
温度是指物体内部分子的运动热度，是衡量物体热度高低的物理量。
在我们日常生活中，温度是非常重要的一个参考指标，我们可以通过测量温度来判断环境是否适宜生活或者工作，也可以根据温度来控制一些设备的工作情况。
而温度的测量则需要使用温度计，目前常见的温度计有家庭常用的水银温度计、电子温度计等。
通过测量不同物体的温度，我们可以得到不同温度值，这就需要用到温标。
温标是用来确定温度取值的量规，可以把温度值转化为人们可以理解和认识的数字表示。
常见的温标有摄氏度、华氏度和开氏度等多种。
其中，摄氏度和华氏度是我们最为常见的两种温标。
摄氏度是以水的冰点为0度，水的沸点为100度为基准来定义的温标，简称“度”。
而华氏度则是以水的冰点为32度，水的沸点为212度为基准来定义的温标。
两者在温度取值上存在一定区别，比如常见的体温计就是以摄氏度为单位显示体温。
除了摄氏度和华氏度之外，还有一种温标是开氏度。
开氏度是以绝对零度（理论上的温度最低点，所对应的温度为0度）为基准，将温度单位划分为相对大小相等的单位，是物理学中常用的温度单位。
总的来说，温度和温标是我们日常生活中不可或缺的物理指标，通过正确的测量以及正确使用温标，可以更好地控制环境和设备，维护我们的生活和工作环境。
人教版选择性必修第三册-2.1温度和温标-课件(59张)
B [一般来说，描述系统的状态参量不只一个，根据平衡态的 定义知所有性质都不随时间变化，系统才处于平衡态，A 错误；根 据热平衡的定义知，处于热平衡的两个系统温度相同，B 正确，D 错 误；平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的 最终结果，C 错误。]
热平衡与温度理解的两个误区 误区 1：误认为只要温度不变，系统就处于平衡态 产生误区的原因是没有正确理解平衡态的概念，当系统内包括 温度在内的所有状态参量都不随时间变化时，系统才处于平衡态。
误区 2：误认为平衡态就是热平衡 产生误区的原因是由于不理解热平衡与平衡态的关系，错误地 认为处于平衡态的两个物体之间一定会处于热平衡。其实各自处于 平衡态的两个物体温度不一定相同，它们接触后各自的状态会发生 变化，直到达到热平衡为止。
[跟进训练] 2．下列有关热平衡的说法，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，温度可以有微小的差别
2．热平衡 (1)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度。 (2)若物体与 A 处于热平衡，它同时也与 B 达到热平衡，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。
3．热平衡定律的意义 热平衡定律又叫热力学第零定律，为温度的测量提供了理论依 据。因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各物体温度 时，不需要将各个物体直接接触，只需将作为标准物体的温度计分 别与各物体接触，即可比较温度的高低。
C [处于热平衡状态的系统，如果受到外界的影响，状态参量 会随之变化，温度也会变化，故 A 错误；热平衡定律对多个系统也 适用，故 B 错误；由热平衡的意义，故 C 正确；温度相同是热平衡 的标志，必须相同，故 D 错误。]
人教版选择性必修第三册课件温度和温标
水的温度不再升高，
达 到
这个系统达到平衡态
热
测量温度的基本原理。
平
衡
新知讲解
10oC
k 50oC
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。
课堂练习
例2：一金属棒的一端与0℃冰接触，另一端与100℃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 所处的状态是否为热平衡态?为什么?
容器和酒精灯 就是外界
新知讲解
2、状态参量 ： 描述物质系统状态的宏观物理量叫做状态参量
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。为了描述系统的状态，需要用到一些物理量。
确定空间范围用体积V
几何参量 容积为100L
系统间力的作用用压强P
力学参量
状态参量
确定系统冷热程度用温度T
新知讲解
3、温度：两个系统处于热平衡时，它们具有一个“共同热学性质”。我们就把
表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度。
这
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
水银温度不再升高，
两
个
这个系统达到平衡态
系
物理量，它的特征就是“一切达
统
到热平衡的系统都具有相同的温 度”这就是常用温度计能够用来
2.1 温度与温标
新知导入
单位：摄氏度，符号为℃。
C．物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关
②热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，这种温标规定摄氏温度的－273.
②类似于化学平衡，热力学系统达到的平衡态也是一种动态平衡。
假如一个容器用挡板K隔开，容器中的气体被分 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，不是气体的宏观状态参量．
课件2：温度和温标
天气预报中所说的温度涉及什么物理知识呢？
知识自主梳理
知识点1 状态参量与平衡态
1．热力学系统和外界 (1)热力学系统：在热学中，把某个范围内_大__量__分__子_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相__互__作__用__的其他物体统称为外界。
2．状态参量
解析：热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，故A项错 误，C项正确；由热平衡定律，若物体与A处于热平衡，它同时也 与B达到热平衡，则A的温度便等于B的温度，这也是温度计用来 测量温度的基本原理，故B、D项也正确。 答案：BCD 点评：处理热平衡问题时，应把握以下两点： (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。
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。温度计与待测物体 接触，达到热平衡，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热力学温度 ___T_____表示，单位是__开__尔__文__，符 号为K
③换算关系
T＝_t＋__2_7_3_._1_5K
重点难点突破
一、平衡态与热平衡
1．平衡态的理解 (1)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，而力学中的平衡态是指 物体的运动状态处于静止或匀速直线运动的状态。
(4)平衡态不是热平衡：平衡态是对某一系统而言的，是系 统的状态，热平衡是对两个接触的系统之间的关系而言的。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，两个系统便达到了热平衡。达到热 平衡的两个系统都处于平衡态。
知识自主梳理
知识点1 状态参量与平衡态
1．热力学系统和外界 (1)热力学系统：在热学中，把某个范围内_大__量__分__子_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相__互__作__用__的其他物体统称为外界。
2．状态参量
解析：热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，故A项错 误，C项正确；由热平衡定律，若物体与A处于热平衡，它同时也 与B达到热平衡，则A的温度便等于B的温度，这也是温度计用来 测量温度的基本原理，故B、D项也正确。 答案：BCD 点评：处理热平衡问题时，应把握以下两点： (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。
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。温度计与待测物体 接触，达到热平衡，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热力学温度 ___T_____表示，单位是__开__尔__文__，符 号为K
③换算关系
T＝_t＋__2_7_3_._1_5K
重点难点突破
一、平衡态与热平衡
1．平衡态的理解 (1)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，而力学中的平衡态是指 物体的运动状态处于静止或匀速直线运动的状态。
(4)平衡态不是热平衡：平衡态是对某一系统而言的，是系 统的状态，热平衡是对两个接触的系统之间的关系而言的。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，两个系统便达到了热平衡。达到热 平衡的两个系统都处于平衡态。
2019-2020学年高中物理 7.4 温度和温标课件 新人教版选修3-3
答案： AD
7．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 10 ℃，即热力学温度为 10 K B．热力学温度升高 1 K 等于摄氏温度升高 1 ℃ C．摄氏温度升高 10 ℃，对应热力学温度升高 283 K 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
摄氏温标
热力学温标
提出者 摄氏修斯和施勒默尔 英国物理学家开尔文
零度的规 标准大气压下冰
定
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 t 单位名称 摄氏度
T 开尔文
单位符号 ℃
K
(1)T＝(t＋273.15)K，粗略表示：T＝(t＋273)K 关系
(2)每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小相等
3．平衡态：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 两个系统相互接触，它们之间没有_隔__热___材料，或通过导热 性能好的材料接触，这两个系统的_状__态__参___量__不再变化，此时的 状态叫热平衡状态，我们说两系统达到了_热__平__衡____．
4．温度和温标
自学线索
学 基础导学
一、状态参量与平衡态 1．系统和外界 (1)系统：在热学中，把某个范围内大量分子组成的研究对象 叫作__热__力__学___系__统___，简称系统． (2)外界：系统之外与系统发生_相__互__作__用__的其他物体统称为 外界．
2．状态参量：在热学中，为确定系统的状态，需要用到的一 些物理量，如_温__度__、_体__积__、_压__强__等．
7．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 10 ℃，即热力学温度为 10 K B．热力学温度升高 1 K 等于摄氏温度升高 1 ℃ C．摄氏温度升高 10 ℃，对应热力学温度升高 283 K 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
摄氏温标
热力学温标
提出者 摄氏修斯和施勒默尔 英国物理学家开尔文
零度的规 标准大气压下冰
定
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 t 单位名称 摄氏度
T 开尔文
单位符号 ℃
K
(1)T＝(t＋273.15)K，粗略表示：T＝(t＋273)K 关系
(2)每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小相等
3．平衡态：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 两个系统相互接触，它们之间没有_隔__热___材料，或通过导热 性能好的材料接触，这两个系统的_状__态__参___量__不再变化，此时的 状态叫热平衡状态，我们说两系统达到了_热__平__衡____．
4．温度和温标
自学线索
学 基础导学
一、状态参量与平衡态 1．系统和外界 (1)系统：在热学中，把某个范围内大量分子组成的研究对象 叫作__热__力__学___系__统___，简称系统． (2)外界：系统之外与系统发生_相__互__作__用__的其他物体统称为 外界．
2．状态参量：在热学中，为确定系统的状态，需要用到的一 些物理量，如_温__度__、_体__积__、_压__强__等．
温度和温标
03
温标的种类
绝对温标
定义：以卡诺循环为基础，规定水的三相点为273.16K，绝对零度为0K
特点：不受物体种类和状态的影响，是一种通用的温标
计算公式：T=t+273.15K (T为绝对温标，t为摄氏温标)
应用：科学研究、工程技术和日常生活中广泛使用的一种温标
摄氏温标
符号：摄氏度（℃）
定义：以水银为测温物质，以冰的熔点为零度，以水的沸点为100度的温标
温度范围：热力学温标的温度范围为-273.15℃到+1000℃。
应用：广泛应用于科学研究、工程技术和日常生活中。
04
温度的测量方法
玻璃液体温度计
定义：玻璃液体温度计是一种利用玻璃管内液体随温度变化而膨胀或收缩来测量温度的仪器。
工作原理：玻璃液体温度计内装有随温度变化而膨胀或收缩的液体，当温度变化时，玻璃管内的液柱高度随之变化，从而测量温度。
温度的数值表示物体的热量多少
温度的物理意义
温度是物体内部微观粒子热运动的程度的量度
温度是物体热状态的一个重要参数
温度是分子热运动剧烈程度的反映
温度是物体分子热运动的平均动能的标志
温度的单位
摄氏度：是最常用的温度单位，符号为℃
兰氏度：是英国常用的温度单位，符号为R
华氏度：是美国常用的温度单位，符号为F
开尔文：是国际温度单位，符号为K
02
温标的发展历程
经验温标
定义：根据实际需要和经验确定的温度标度
应用：在某些特定领域或行业中被广泛使用，如食品工业、化学反应等
局限性：缺乏统一的标准，难以进行跨领域的比较和交流
特点：主观性较强，不同领域和行业可能采用不同的经验温标
绝对温标
温度和温标(课件)高中物理(人教版2019选择性必修第三册)
个系统的状态参量不再改变。下面
我们要研究一个系统与另一个系统
相互作用的问题。
想一想
初中学过的温度知识：
当热水中的温度计的读数不再升高的时候，我们自然认为此
时温度计的温度（读数）就是热水的温度。
那么，我们凭什么说这个时候温度计的温度就是热水的温
度？
01
热力学系统间的相互作用
乙系统
甲系统
力学平衡
具有一种相同
①孤立系统：与外界不发生任何相互作用的系统称为孤立系统。此时
系统和外界既无能量交换也无物质交换。（在该系统中，物质和能量
既不能进也不能出）
Q=0
W=0
类似于
孤立系统：
粒子数 N 不变、
能量 E 不变。
小球、弹簧、地
球组成的系统
三种热力学系统
②封闭系统：与外界没有物质交换，但有能量交换的系统称为封闭系统。 （在
• 为确定系统的冷热程度 热学参量: 温度T
状态参量
——描写系统状态的物理量
一般的系统，要研究以下几种状态参量：
①几何参量
描述系统的大小、形状、体积等。
②力学参量
③热学参量
描述系统的压强、应力、表面张力等。
描述系统温度。
④电磁参量
描述系统在电、磁场作用下的性质，如电场强度，磁感应强度等。
⑤运动学参量 描述系统的速度、加速度、位移等。
）
A．体积是几何参量
B．压强是力学参量
C．温度是热学参量
D．压强是热学参量
解析：热学中，为了描述系统所处的状态，所用到的物理量称为状态参量。确定系统空间
范围用到的体积，是一个几何参量；确定外界与系统之间或系统内部各部分之间的力的作
高中物理人教版选修3-3课件：第七章 第4节 温度和温标
答案:AB
温度计的正确使用 案例探究 小丽测量烧杯中热水的温度时,将热水倒入另一烧杯中很少一 部分,然后如图中那样去测量和读数,她这样做被小宁发现了,小宁指 出她的错误如下,你认为小宁找的对吗?
A.不应倒入另一烧杯中,这会使温度降低; B.水倒得太少,温度计玻璃泡不能完全浸没; C.读数时,视线应该与刻度线相平,而不应斜视; D.应该将温度计取出读数,而不应该放在水里读。
思路点拨:由热力学温度与摄氏温度的关系式可知,两种温度的 变化值相等。
解析:热力学温度与摄氏温度的关系 T=t+273.15 K,所以选项 A 错误;对于 T=t+273.15 K,不能变形为 ΔT=Δt+273.15 K,实际上 ΔT=T2-T1=t2-t1=Δt,即用摄氏温度表示的温差等于用热力学温度表 示的温差,所以选项 B 正确,选项 C、D 错误。
2.现实生活中有形形色色的温度计,例如工业上粗略测量用的 温度计,最高可以测量到 500 ℃,甚至高达 3 000 ℃的高温,最低可 以测到-120 ℃,最精确的温度计可以精确到 10-4 ℃。请你举出几 种温度计,并说明它们是利用什么原理来制造的。
答案:酒精、煤油、水银温度计是根据液体的热胀冷缩的性质 来制造的,金属电阻温度计是根据金属电阻随温度的变化来制造的, 气体温度计是根据气体压强随温度的变化来制造的。
第4节
温度和温标
目标导航
学习目标 重点难点
1.能说出平衡态、热平衡的定义。 2.明确温度的定义及判断系统处于热平衡的条件。 3.能区分摄氏温度与热力学温度,记住它们之间的关 系。
重点:1.热平衡与温度。 2.两种温标间的关系。 难点:热力学温标与摄氏温标的区别与联系。
激趣诱思
近几年,一个叫作“千年极寒”的词语被炒得火热。大概意思是 北半球冬天气温会比往常偏低,欧洲将会遭遇千年一遇的寒冬,而中 国也很可能不能幸免。这不禁让人感叹,“千年极寒”是否已经到来?
温度计的正确使用 案例探究 小丽测量烧杯中热水的温度时,将热水倒入另一烧杯中很少一 部分,然后如图中那样去测量和读数,她这样做被小宁发现了,小宁指 出她的错误如下,你认为小宁找的对吗?
A.不应倒入另一烧杯中,这会使温度降低; B.水倒得太少,温度计玻璃泡不能完全浸没; C.读数时,视线应该与刻度线相平,而不应斜视; D.应该将温度计取出读数,而不应该放在水里读。
思路点拨:由热力学温度与摄氏温度的关系式可知,两种温度的 变化值相等。
解析:热力学温度与摄氏温度的关系 T=t+273.15 K,所以选项 A 错误;对于 T=t+273.15 K,不能变形为 ΔT=Δt+273.15 K,实际上 ΔT=T2-T1=t2-t1=Δt,即用摄氏温度表示的温差等于用热力学温度表 示的温差,所以选项 B 正确,选项 C、D 错误。
2.现实生活中有形形色色的温度计,例如工业上粗略测量用的 温度计,最高可以测量到 500 ℃,甚至高达 3 000 ℃的高温,最低可 以测到-120 ℃,最精确的温度计可以精确到 10-4 ℃。请你举出几 种温度计,并说明它们是利用什么原理来制造的。
答案:酒精、煤油、水银温度计是根据液体的热胀冷缩的性质 来制造的,金属电阻温度计是根据金属电阻随温度的变化来制造的, 气体温度计是根据气体压强随温度的变化来制造的。
第4节
温度和温标
目标导航
学习目标 重点难点
1.能说出平衡态、热平衡的定义。 2.明确温度的定义及判断系统处于热平衡的条件。 3.能区分摄氏温度与热力学温度,记住它们之间的关 系。
重点:1.热平衡与温度。 2.两种温标间的关系。 难点:热力学温标与摄氏温标的区别与联系。
激趣诱思
近几年,一个叫作“千年极寒”的词语被炒得火热。大概意思是 北半球冬天气温会比往常偏低,欧洲将会遭遇千年一遇的寒冬,而中 国也很可能不能幸免。这不禁让人感叹,“千年极寒”是否已经到来?
温度和温标课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第三册
一 状态参量与平衡态
例1 (多选)下列物体处于平衡态的是( BD)
A.冰水混合物处在1 ℃的环境中 B.将一铝块放入沸水中加热较长的时间 C.冬天刚打开空调的教室内的气体 D.用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间
规律总结 1.平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡,表现为 宏观状态参量的不变化。
一、状态参量与平衡态 变式:如果一个系统达到了平衡态,那么这个系统各处的( ) A.温度、压强、体积都一定达到了稳定的状态不再变化 B.温度一定达到了某一稳定值,但压强和体积仍是可以变化的 C.温度一定达到了某一稳定值,并且分子不再运动,达到了“凝
固”状态 D.温度、压强不再变化,但体积仍可变化
解析：如果一个系统达到了平衡态,系统内各部分的状态参量如温度、压强和体积 等都不再随时间发生变化。温度达到稳定值,分子仍然是运动的,不可能达到所谓 的“凝固”状态。 答案A
A.某物体温度升高了200 K,也就是升高了200 ℃ B.某物体温度升高了200 ℃,也就是升高了473 K C.-200 ℃比-250 ℃温度低 D.200 ℃和200 K的温度相同
三、温度与温标
例5.一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,该装置为一个简易的气体温度计。 当外界温度发生变化时，水柱位置将上下移动。当有色水柱下 端与D或A对齐时，温度分别为20 ℃和80 ℃。A、D间刻度均 匀分布。由图可知，图中有色水柱下端所示温度为多少℃？
解：由图知 A、D 间有 15 格，每格表示温度差为
Δt= 80 20 =4℃ 15
有色水柱的下端离 D 点 3 格，温度为
t=20+3Δt =32 ℃
小结
体积V
状态参量 压强P
例1 (多选)下列物体处于平衡态的是( BD)
A.冰水混合物处在1 ℃的环境中 B.将一铝块放入沸水中加热较长的时间 C.冬天刚打开空调的教室内的气体 D.用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间
规律总结 1.平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡,表现为 宏观状态参量的不变化。
一、状态参量与平衡态 变式:如果一个系统达到了平衡态,那么这个系统各处的( ) A.温度、压强、体积都一定达到了稳定的状态不再变化 B.温度一定达到了某一稳定值,但压强和体积仍是可以变化的 C.温度一定达到了某一稳定值,并且分子不再运动,达到了“凝
固”状态 D.温度、压强不再变化,但体积仍可变化
解析：如果一个系统达到了平衡态,系统内各部分的状态参量如温度、压强和体积 等都不再随时间发生变化。温度达到稳定值,分子仍然是运动的,不可能达到所谓 的“凝固”状态。 答案A
A.某物体温度升高了200 K,也就是升高了200 ℃ B.某物体温度升高了200 ℃,也就是升高了473 K C.-200 ℃比-250 ℃温度低 D.200 ℃和200 K的温度相同
三、温度与温标
例5.一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,该装置为一个简易的气体温度计。 当外界温度发生变化时，水柱位置将上下移动。当有色水柱下 端与D或A对齐时，温度分别为20 ℃和80 ℃。A、D间刻度均 匀分布。由图可知，图中有色水柱下端所示温度为多少℃？
解：由图知 A、D 间有 15 格，每格表示温度差为
Δt= 80 20 =4℃ 15
有色水柱的下端离 D 点 3 格，温度为
t=20+3Δt =32 ℃
小结
体积V
状态参量 压强P
分子动理论温度和温标
物质构成与微观粒子
物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的，原子由原 子核和核外电子组成，原子核位于原子中心，包括质子和 中子两部分。质子是原子核的主要成分。中子不带电，电 子带负电，质子带正电，物体相互摩擦时会带上电荷。
构成物质的微观粒子之间有一定的空隙，在固体、液体中 微粒间的距离比较小，在气体物质中，微粒间的距离比较 大，所以气体物质比较容易被压缩，固体和液体物质不易 被压缩。
热电偶法
利用两种不同金属或半导体的接触处在温度变化时产生热电势的性质 来测量温度。例如，热电偶温度计。
测量误差来源及减小措施
仪器误差
由于仪器本身设计、制造或使用 不当引起的误差。减小措施包括 使用高精度仪器、进行仪器校准
和定期维护等。
环境误差
由于环境温度、湿度、气压等因 素变化引起的误差。减小措施包 括控制实验环境条件、记录并修 正环境因素对测量结果的影响等。
文温标。
06 实验测量方法及误差分析
常见实验测量方法介绍
膨胀法
利用气体、液体或固体在温度变化时体积发生变化来测量温度。例如， 气体温度计、液体温度计（如水银温度计、酒精温度计）等。
压强法
利用气体在温度变化时压强发生变化的性质来测量温度。例如，气体 压力温度计。
电阻法
利用导体或半导体的电阻随温度变化的性质来测量温度。例如，铂电 阻温度计、热敏电阻温度计等。
分子间的相互作用力与分子间的距离 有关。当分子间的距离等于某一距离 r0时，引力等于斥力，分子间作用力 为零；当分子间的距离小于r0时，斥 力和引力都增大，但斥力增大得更快， 因此分子间作用力表现为斥力；当分 子间的距离大于r0时，斥力和引力都 减小，但斥力减小得更快，因此分子 间作用力表现为引力；当分子间的距 离大于10r0时，分子间的作用力变得 十分微弱，可以忽略不计。
温度和温标
热力学温标与摄氏温标之间的关系： T=273.15+t (K)
温标的种类
T=273.15+t (K)
注意:
①两种温度数值不同，但物体温度改变1°C与改变l K的变化量是等同的， 但物体所处状态为l °C与l K是相隔甚远的； ②0K是低温的极限，只能无限接近，但不可能达到
③摄氏温标的单位“°C”是温度的常用单位，但不是国际制单位，温度的国 际制单位是开尔文，符号为K．
生活中的温度计种类纷繁，你能说出几种？
体温计 电子体温计
实验室用温度计
寒暑表
你知道这些温度计是根据什么原理设计的吗？ 下面我们介绍几种
温度计
了解伽利略温度计的原理； 理解水银温度计和酒精温度计的区别； 了解双金属温度计、电阻温度计和热电偶温度计
若A与C处于热平衡状态，而B与C也处于热平衡状态，那么A 和B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
热平衡定律（热力学第零定律）
内容： 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
在今后各种相关热力学计算中，一定要牢记将温度单位转换为热力 学温度即开尔文；
③华氏温标（华氏度F，单位°F ） 在标准大气压下，规定冰的熔点为32°F，水的沸点为212°F，中间 有180等份，每等份为华氏1度。
华氏温标的温度tF与摄氏温度t之间的关系： 华氏温标在欧美使用非常普遍，摄氏温标在亚洲使用较多，科学 研究中多使用热力学温标（绝对温标）。
封闭系统： 粒子数 N 不变、 能量 E 可变。
系统的种类
根据系统和外界相互作用的情况，我们可以区分出如下几 种热力学系统： ③开放系统：与外界既有物质交换，也有能量交换的系统 称为开放系统，简称开系。
温标的种类
T=273.15+t (K)
注意:
①两种温度数值不同，但物体温度改变1°C与改变l K的变化量是等同的， 但物体所处状态为l °C与l K是相隔甚远的； ②0K是低温的极限，只能无限接近，但不可能达到
③摄氏温标的单位“°C”是温度的常用单位，但不是国际制单位，温度的国 际制单位是开尔文，符号为K．
生活中的温度计种类纷繁，你能说出几种？
体温计 电子体温计
实验室用温度计
寒暑表
你知道这些温度计是根据什么原理设计的吗？ 下面我们介绍几种
温度计
了解伽利略温度计的原理； 理解水银温度计和酒精温度计的区别； 了解双金属温度计、电阻温度计和热电偶温度计
若A与C处于热平衡状态，而B与C也处于热平衡状态，那么A 和B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
热平衡定律（热力学第零定律）
内容： 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
在今后各种相关热力学计算中，一定要牢记将温度单位转换为热力 学温度即开尔文；
③华氏温标（华氏度F，单位°F ） 在标准大气压下，规定冰的熔点为32°F，水的沸点为212°F，中间 有180等份，每等份为华氏1度。
华氏温标的温度tF与摄氏温度t之间的关系： 华氏温标在欧美使用非常普遍，摄氏温标在亚洲使用较多，科学 研究中多使用热力学温标（绝对温标）。
封闭系统： 粒子数 N 不变、 能量 E 可变。
系统的种类
根据系统和外界相互作用的情况，我们可以区分出如下几 种热力学系统： ③开放系统：与外界既有物质交换，也有能量交换的系统 称为开放系统，简称开系。
传感器技术与应用-温标与温度
玻璃泡
密封的细玻璃管 均匀的刻度
°c
°c
实
验 室 用 温
体 温 计
寒 暑 表
度
计
体温计
1、构造特点：中间有一缩口，玻璃泡和直玻璃 管之间有很细的弯管。 2、范围：35 ºC到42 ºC。 量程：42-35=7 ºC
最小分度值：0.1 ºC 3、消毒方法：一般用酒精棉花球擦洗。
温标—华氏温标
• ③辐射：是指热量通过电磁波的发射来传递。
热传导现象
空气热对流现象
液体热对流现象
热辐射现象
热辐射现象
热传递现象
温标
• 温度数值的表示方法称为温标。 • 摄氏温标 • 华氏温标 • 热力学温标（开氏温标，绝对温标）
温标—摄氏温标
• 18世纪瑞典天文学家安德斯·摄尔休斯提出 • 摄氏温标是根据液体（水银）受热后体积膨胀
• 威廉·汤姆逊生于1824年爱尔兰，汤姆逊十岁便入读格拉斯哥大学 ，约在十 四岁开始学习大学程度的课程。十五岁时凭一篇题为「地球形状」的文章获 得大学的金奖章。汤姆逊后来到了剑桥大学升学，以全级第二名的成绩毕业 。
• 因为他在科学上的成就和对大西洋电缆工程的贡献，获英女皇授予开尔文勋 爵衔，所以后世才改称他为开尔文。汤姆逊的研究范围相当广泛，他在数学 物理、热力学、电磁学、弹性力学、以太理论和地球科学等方面都有重大的 贡献。
普朗克温度：宇宙大爆炸第一个瞬间的温度（永不 可达）
绝对温标
摄氏温标
华氏温标
373.15K 273.15K
100 oC 0 oC
212 oF 32 oF
0K
-273.15 oC
-459.67 oF
摄氏温标、华氏温标、绝对温标对比
密封的细玻璃管 均匀的刻度
°c
°c
实
验 室 用 温
体 温 计
寒 暑 表
度
计
体温计
1、构造特点：中间有一缩口，玻璃泡和直玻璃 管之间有很细的弯管。 2、范围：35 ºC到42 ºC。 量程：42-35=7 ºC
最小分度值：0.1 ºC 3、消毒方法：一般用酒精棉花球擦洗。
温标—华氏温标
• ③辐射：是指热量通过电磁波的发射来传递。
热传导现象
空气热对流现象
液体热对流现象
热辐射现象
热辐射现象
热传递现象
温标
• 温度数值的表示方法称为温标。 • 摄氏温标 • 华氏温标 • 热力学温标（开氏温标，绝对温标）
温标—摄氏温标
• 18世纪瑞典天文学家安德斯·摄尔休斯提出 • 摄氏温标是根据液体（水银）受热后体积膨胀
• 威廉·汤姆逊生于1824年爱尔兰，汤姆逊十岁便入读格拉斯哥大学 ，约在十 四岁开始学习大学程度的课程。十五岁时凭一篇题为「地球形状」的文章获 得大学的金奖章。汤姆逊后来到了剑桥大学升学，以全级第二名的成绩毕业 。
• 因为他在科学上的成就和对大西洋电缆工程的贡献，获英女皇授予开尔文勋 爵衔，所以后世才改称他为开尔文。汤姆逊的研究范围相当广泛，他在数学 物理、热力学、电磁学、弹性力学、以太理论和地球科学等方面都有重大的 贡献。
普朗克温度：宇宙大爆炸第一个瞬间的温度（永不 可达）
绝对温标
摄氏温标
华氏温标
373.15K 273.15K
100 oC 0 oC
212 oF 32 oF
0K
-273.15 oC
-459.67 oF
摄氏温标、华氏温标、绝对温标对比
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•
下列状态中处于热平衡态的是( )
• A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
• B．冰水混合物处在0 ℃环境中
• C．突然被压缩的气体
• D．开空调2分钟内教室内的气体
• 解析： 系统处于热平衡态时，其状态参量稳定不变，金属块放在沸水 中加热足够长的时间，冰水混合物在0 ℃环境中，其温度、压强、体积 都不再变化，是平衡状态，故A、B对；突然被压缩的气体温度升高， 压强变大，故其不是平衡状态，C错；开空调2分钟内教室内的气体温度、 体积均要变化，故其不是平衡状态，D错．
• 答案： B
• 2．下图是四种测液体温度的方法，其中正确的是( )
• 解析： 用温度计测量液体温度时，温度计必须置于液体中，而且不能 与器壁接触，只有D正确．
• 答案： D
• 3．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
• (2)金属电阻温度计是根据金属的
随
温度的．
热胀冷缩
的变化来测量
• (3)气体温度计是根据 度的．
与
的关系来测量温
• (4)热电偶温度计是根据不同导体，因 产 生电电阻动率势 的 大 小温来度测 量 温 度
的．
气体压强
温度
温差
• 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
态，这种状态叫平衡态．
稳定
宏观性质
• 二、热平衡与温度
• 1．热平衡
• 两个系统相互接触，它们之间没有 的材料接触，这两个系统的 热平衡状态，我们说两系统达到了
材料，或通过导热性能好 不再变化，此时的状态叫 ．
隔热
状态参量
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
• 思路点拨： 热力学温标和摄氏温标是温度的两种不同的表示方法，对 同一温度来说，用不同的温标表示数值不同，这是因为它们零值的选取 不同，但两种温标表示的温差一定相同．
• 解析： 由T＝t＋273 K知，A项正确；由ΔT＝Δt知B项正确；摄氏温度 可取负值，但热力学温度没有负值，C错；温度由t ℃升高到2t ℃，摄氏 温度升高了t，热力学温度也升高了t，D错．答案为A、B.
• 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．温度 计与待测物体接触，达到热平衡，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．
，水的沸点为
.在0 ℃和100 ℃之间分成100等份，每一份
就是1 ℃.
• •
(现20)代热℃科力学学中温常标用的表示温度1的00方℃法，规定摄氏温度的－273.15
℃为零值，
它的一度
摄氏温度的一度．
等于
• (3)摄氏温度与热力学温度
• ①摄氏温度：
温标表示的温度，用符号t表示，单位
，
符号表示为 ℃.
• (2)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．
• (3)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
概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统．因此可以说，只要两个
• 答案： AD
•
关于热力学温标的说法正确是( )
• A．热力学温标是一种更为科学的温标
• B．热力学温标的零度为－273.15 K
• C．气体温度趋近于绝对零度时其体积为零
• D．在绝对零度附近气体已液化，所以它的压强不会为零
• 解析： 本题考查热力学温标的性质．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，更科学，故A对；B是热力学温标 的常识，错误；气体趋近于绝对零度时，已液化，但有体积，故其压强
系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于 热平衡的．
• 2．热平衡定律的意义
• 热平衡定律又叫热力学第零定律，为温度的测量提供了理论依据．因为 互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各物体温度时，不需要将 各个物体直接接触，只需将作为标准物体的温度计分别与各物体接触， 即可比较温度的高低．
• 答案： AB
• 【反思总结】 解决热力学温度与摄氏温度的关系问题的关键：
• (1)T＝t＋273.15 K是解决有关摄氏温度与热力学温度问题的基础．
• (2)温度变化1 ℃与变化1 K是等效的，即ΔT＝Δt，但ΔT≠Δt＋273.15.
• (3)绝对零度是低温的极限，永远达不到，只能接近，故热力学温度不能 出现负值．
摄氏温标
热力学温标
• (3)温度的两种摄数值氏表修示斯法：和摄施氏温勒标和热英力学国温物标 理学家开尔
提出者
默尔
文
零度的规 一个标准大气压
定
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
t
T
单位名称
摄氏度
开尔文
•
关于温度的物理意义，下列说法中正确的是( )
• A．温度是物体冷热程度的客观反映
不为零，C错，D对．
• 答案： AD
•
关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是( )
• 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 是相同的
• C．热平衡就是平衡态
• 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和D是正确的．平衡态是针对某 一系统而言的，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B、D.
摄氏
• ②热摄力氏，学度符温号度表：示为K.
温标表示的温度，用符号T表示，单位
• ③换算关系：T＝
K
• 【特别提醒】 在用热力学热温力标学和摄氏温标表示温度变化时，每变化1
℃等于每变化开1尔K文，即两种温标表示的温度差是相等的.
t＋273.15
• 一、平衡态
• 1．平衡态的理解
• (1)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，而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀 速直线运动的状态．
• 答案： AB
• 二、温度与温标 • 1．对温度的理解应注意 • (1)宏观上，表示物体的冷热程度． • (2)微观上，反映分子热运动的激烈程度． • (3)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度． • (4)若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度便等于
B的温度，这就是温度计用来测量温度的基本原理．
• 解析： 由于水的密度和温度的关系曲线是不规则曲线，并且不是单调 的，如果选水为测温物质，则温度计刻度不均匀．汞的密度与温度呈规 则的线性关系，选汞作为测温物质，温度计刻度是均匀的．
• 答案： D
• B．人如果感觉到某个物体很冷，就说明这个物体的温度很低
• C．热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的物体
• D．热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体
• 解析： 温度是表示物体冷热程度的物理量，但人们对物体冷热程度的 感觉具有相对性，A正确，B错误；热传递的方向是热量自发地从温度 较高的物体传向温度较低的物体，而热量是过程量，不能说物体含有热 量，C错误，D正确．
• 【跟踪发散】 2－1：一个系统的温度由200 K升高到300 K，另一个系 统的温度由200 ℃升高到300 ℃，则有关这两个温度及其变化的说法正 确的是( )
• A．它们升高了相同的温度
• B．它们升高的温度不同
• C．它们后来的温度相同
• D．它们后来的温度不同
• 解析： 由T＝t＋273.15 K和两种温标下温度的变化特点Δt＝ΔT判断， 可知A、D正确．
• 答案： BD
• 【反思总结】 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．
• 【跟踪发散】 1－1：下列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，且这两个系统又 不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态
•4.温度和温标
• 一、状态参量与平衡态
• 1．系统和外界
• (1)系统：在热学中，把某个范围内大量分子组成的研究对象叫做 ，简称系统．
• (2)外界：系统之外与系统发生
的其他物体统称为外界．
热力学系统
相互作用
• 2．状态参量：在热学中，为确定系统的状态，需要用到的一些物理量，
如
、
、
等．
• 3过．足平够衡长态的：时对间于后一，个必温不将度受达外到界一影个响的体系积统，无论不其再初随压始时强间状变态化如的何，状经
间也必定处于
，这个结论称为热平热衡平定衡律，又叫热力学
第零定律．
• 3．温度
热平衡
• 处于热平衡的两个系统必定具有某个 性 质 ， 我 们 用 来表征这个“共同性质”．温度也可理解为物体的