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金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆第4节温度和温标分子动理论金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回热力学第零定律在与外界影响隔绝的条件下，使两个热力学系统互相接触，经过足够长的时间，将会达到这样的状态：系统的宏观性质不再发生变化，我们就说它们彼此达到了热平衡．若两个热力学系统中的任何一个系统都和第三个热力学系统处于热平衡，那么，这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这一结论称作“热力学第零定律”．热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法．定律中所说的热力学系统是指由大量分子、原子组成的物体或物体系．它为建立温度概念提供了实验基础．这个定律反映出：处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征，这一特征是由这些互为热平衡系统的状态所决定的一个数值相等的状态函数，这个状态函数定义为温度．而温度相等是热平衡之必要条件．因此，温度这一基本物理量实质是反映了系统的某种性质．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回1.描述系统状态的物理量，叫做系统的________．2．当系统处于平衡态时，系统所有部分的参量______，且不随时间变化．3．热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统之间________．4．________是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量．答案：1．状态参量2.相同3.也必定处于热平衡4．温度金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回5．如果要定量地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是________．6．热力学温标表示的温度叫做______，用符号______表示，单位是________符号是________．7．摄氏温度t与热力学温度T的关系是________．答案：5.温标6．热力学温度T开尔文K7．T＝t＋273.15K金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回系统与平衡态1．系统：系统是研究对象的整体．2．状态参量：描述系统状态的物理量．注：物理学中描述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．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．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回表示物体存在状态的各参量中温度不断发生变化，就说物体处于非平衡态，对吗？解析：在描述物体存在的任一状态参量发生变化时，物体都处于非平衡态，而不再处于平衡态．故上述说法正确．点评：正确理解平衡态存在的条件对我们处理问题和分析问题非常重要．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回变式迁移1．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，这两个系统的温度是相等的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，描述系统状态的参量不只温度一个，根据平衡状态的定义可以确定A错．根据热平衡的定义可知B和D正确．平衡态是指某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，可见C错，故应选B、D.答案：BD金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回热平衡与温度1．热平衡两个系统相互接触，它们间没有隔热材料，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．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．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回3．温度达到了热平衡的系统具有“共同性质”，我们用温度来表征这个“共同性质”．也可理解为物体的冷热程度．注：(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的温度便等于B的温度，这就是温度计用来测量温度的基本原理．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回“在测铜块的比热容时，先把质量已知的铜块放入沸水中加热，经过一段时间后把它迅速放入质量已知、温度已知的水中，并用温度计测量水的温度．当水温不再上升时，这就是铜块与水的共同温度．根据实验数据就可以计算铜块的比热容”．以上这段叙述中，哪个地方涉及了“平衡态”和“热平衡”的概念？金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回解析：铜块放入沸水中加热经过一段时间后，铜块就和沸水达到“平衡态”，达到“热平衡”，铜块的温度就等于此时沸水的温度．铜块、温度计放入另一已知质量和温度的水中，当温度计温度不再上升时，水、温度计、铜块三个系统此时又达到了“热平衡”，三者的温度相同，此时温度计的读数就是水和铜块的共同温度．把铜块从沸水中取出到迅速放入已知温度和质量的水中，此过程可认为铜块达到平衡态，备用水达到平衡态．答案：见解析金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回变式迁移2．为研究影响家用保温瓶保温效果的因素，某位同学在保温瓶中灌入热水，先测量初始水温，经过一定时间后再测量末态水温．改变实验条件，先后共做了6次实验，实验数据记录如表：序号瓶内水量(mL)初始水温(℃)小时(h)末态水温(℃)11000914782100098874315009148041500981075520009148262000981277金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回下列研究方案中符合控制变量法的是()A．若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第1、3、5次实验数据B．若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第2、4、6次实验数据C．若研究初始水温与保温效果的关系，可用第1、2、3次实验数据D．若研究保温时间与保温效果的关系，可用第4、5、6次实验数据金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回解析：若研究瓶内水量与保温效果的关系，应选择初始温度相同和时间相同的实验数据，即可用第1、3、5次实验数据，选项A对B错．若研究初始水温与保温效果的关系，应选择水量和时间相同的实验数据，选项C错．若研究保温时间与保温效果的关系，应选择水量和初始温度相同的实验数据，选项D错．答案：A金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回温度计与温标1．温度计的测温原理(1)水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随温度的变化来测量温度的．(3)气体温度计是根据气体压强与温度的关系来测量温度的．(4)电偶温度计是根据不同导体因温差产生的电动势大小来测量温度的．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回2．温标(1)摄氏温标规定标准大气压下冰水混合物的温度为零度，沸水的温度为100度，在0和100之间分成100等份，每一等份就是1℃，这种表示温度的方法就是摄氏温标，表示的温度叫摄氏温度(t)，单位为℃.(2)热力学温标规定摄氏温度的－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(T)，单位为开尔文，简称开(K)．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回3．两种温标的关系(1)热力学温度的分度，大小等于摄氏温度的1℃，在表示温差时，1K＝1℃；在表示温度时却不相等．(2)热力学温度与摄氏温度的关系T＝t＋273.15K.(3)摄氏温度中零上表示比0℃高，零下表示比0℃低，通常用正负数表示．(4)热力学温标的零值是低温的极限，永远达不到．4．易混淆的问题有些同学认为物体感觉冷就是温度低，其实这种说法是缺乏科学依据的，人体感受到物体的冷热程度，一方面取决于被感受的物体的温度，另一方面还与被感受物体单位时间内从人体吸收(或放出)的热量的多少有关．冬天温度相同的铁块和木块，摸上去感觉铁块更冷一些，这是因为铁块单位时间内从手上吸收的热量多的原因．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回关于热力学温标的正确说法是()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℃，叫绝对零度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：热力学温标在科学计算中特别是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，正确；气体趋近绝对零度时，已液化，但有体积，故其压强不为零，C错，D对．答案：ABD点评：热力学温标中的绝对零度是低温极限，在接近0K时，所有物体都被液化或凝固．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回变式迁移3．关于热力学温度下列说法中正确的是()A．－33℃＝240KB．温度变化1℃，也就是温度变化1KC．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273K＋t金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回解析：本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系：T＝273K＋t.由此可知；－33℃＝240K，A正确，同时B正确；D中初态热力学温度为273K＋t，末态为273K＋2t，温度变化tK，故D错；对于摄氏温度可取负值的范围为－273℃～0，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C错．答案：AB点评：熟练应用T＝t＋273K是解决有关摄氏温度与热力学温度换算的基础．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回基础巩固1．在一个完全真空的绝热容器中放入两个物体，它们之间没有发生热传递，这是因为()A．两物体没有接触B．两物体的温度相同C．真空容器不能发生对流D．两物体具有相同的内能解析：发生热传递的条件是两物体存在温差．答案：B金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回7.某同学为测定湖里厚厚的冰层下的水的温度，在冰上打了一个洞，取来一支实验温度计，用以下四种方法测量，其中正确的（A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从B．取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满C．取一塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶取出，D．手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，待较长时金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回能力提升解析：要测出冰下水的温度，必须使温度计与水达到热平衡时，读出温度计的示数．由于隔着冰，无法直接读数，所以将温度计从水中取出的读数不是水的温度，故A、D说法不正确，C正确.B项中饮水瓶中的水，在用温度计测量时，与周围空气发生热交换，与冰下的水也不再是处于热平衡了，故做法也是错误的，应选C．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回祝您