第05講溫度和溫標目標導航目標導航課程標準課標解讀1.通過實驗，了解氣體實驗定律。知道理想氣體模型。2.能用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋氣體壓強和氣體實驗定律。1.知道系統(tǒng)的狀態(tài)參量及平衡態(tài).2.明確溫度的概念，知道熱平衡定律及其與溫度的關系.3.了解溫度計的的原理，知道熱力學溫度與攝氏溫度的換算關系．知識精講知識精講知識點01狀態(tài)參量與平衡態(tài)1．熱力學系統(tǒng)和外界(1)熱力學系統(tǒng)：由大量分子組成的研究對象叫作熱力學系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)。(2)外界：系統(tǒng)之外與系統(tǒng)發(fā)生相互作用的其他物體統(tǒng)稱外界。2．狀態(tài)參量：用來描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量，常用的狀態(tài)參量有體積V、壓強p、溫度T等。3．平衡態(tài)：在沒有外界影響的情況下，系統(tǒng)內(nèi)各部分的狀態(tài)參量達到的穩(wěn)定狀態(tài)?！局R拓展1】1．熱力學系統(tǒng)的狀態(tài)參量(1)體積V：系統(tǒng)的幾何參量，它可以確定系統(tǒng)的空間范圍；(2)壓強p：系統(tǒng)的力學參量，它可以描述系統(tǒng)的力學性質(zhì)；(3)溫度T：系統(tǒng)的熱學參量，它可以確定系統(tǒng)的冷熱程度。2．平衡態(tài)的理解(1)熱力學的平衡態(tài)與力學的平衡態(tài)的意義不同，熱力學的平衡態(tài)是一種動態(tài)平衡，組成系統(tǒng)的分子仍在不停地做無規(guī)則運動，只是分子運動的平均效果不隨時間變化，表現(xiàn)為系統(tǒng)不受外界的影響，狀態(tài)參量(壓強、體積和溫度)不隨時間變化。(2)平衡態(tài)是一種理想情況，因為任何系統(tǒng)完全不受外界影響是不可能的?！炯磳W即練1】．下列不是描述氣體狀態(tài)參量的物理量是（）A．壓強 B．體積C．質(zhì)量 D．溫度知識點02熱平衡與溫度1．熱平衡：兩個相互接觸的熱力學系統(tǒng)，經(jīng)過一段時間，各自的狀態(tài)參量不再變化，說明兩個系統(tǒng)達到了平衡，這種平衡叫作熱平衡。2．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。3．溫度：熱平衡中，表征“共同的熱學性質(zhì)”的物理量。4．熱平衡的性質(zhì)：達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。【知識拓展2】1．平衡態(tài)與熱平衡的區(qū)別和聯(lián)系平衡態(tài)熱平衡區(qū)別研究對象一個系統(tǒng)兩個接觸的系統(tǒng)判斷依據(jù)系統(tǒng)不受外界影響，狀態(tài)參量不變兩個系統(tǒng)的溫度相同聯(lián)系處于熱平衡的兩個系統(tǒng)都處于平衡態(tài)2.熱平衡定律的意義決定兩個系統(tǒng)是否達到了熱平衡的最主要參量是溫度。因為互為熱平衡的物體具有相同的溫度，所以在比較各物體的溫度時，不需要將各物體直接接觸，只需將溫度計分別與各物體接觸，即可比較溫度的高低。3．熱平衡與溫度(1)對溫度的理解①宏觀上，表示物體的冷熱程度；②微觀上，反映分子熱運動的劇烈程度；③一切達到熱平衡的物體都具有相同的溫度。(2)溫度計的測溫原理若物體與A處于熱平衡，它同時也與B處于熱平衡，則A的溫度等于B的溫度，這就是溫度計用來測量溫度的基本原理?！炯磳W即練2】關于物體的內(nèi)能、溫度和分子的平均動能，下列說法正確的是（）A．溫度低的物體分子平均動能一定小 B．溫度低的物體內(nèi)能一定小C．外界對物體做功時，物體的內(nèi)能一定增加 D．同一物體，溫度高時，含有的熱量多知識點03溫度計與溫標1．確定一個溫標的方法(1)選擇一種測溫物質(zhì)。(2)了解測溫物質(zhì)用以測溫的某種性質(zhì)。(3)確定溫度的零點和分度的方法。2．熱力學溫度T與攝氏溫度t(1)攝氏溫標：一種常用的表示溫度的方法．規(guī)定標準大氣壓下冰的熔點為0℃，水的沸點為100℃，在0℃和100℃之間均勻分成100等份，每份算做1℃。(2)熱力學溫標：現(xiàn)代科學中常用的表示溫度的方法．熱力學溫標表示的溫度叫熱力學溫度。用符號T表示，單位是開爾文，符號為K。(3)攝氏溫度與熱力學溫度的關系為T＝t＋273.15K?！局R拓展3】1．“溫度”含義的兩種說法(1)宏觀角度：表示物體的冷熱程度；(2)熱平衡角度：兩個處于熱平衡的系統(tǒng)存在一個數(shù)值相等的物理量，這個物理量就是溫度。2．常見溫度計及其原理名稱原理水銀溫度計根據(jù)水銀熱脹冷縮的性質(zhì)來測量溫度金屬電阻溫度計根據(jù)金屬的電阻隨溫度的變化來測量溫度氣體溫度計根據(jù)氣體壓強隨溫度的變化來測量溫度熱電偶溫度計根據(jù)不同導體因溫差產(chǎn)生電動勢的大小來測量溫度3.溫度計測溫原理一切互為熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。溫度計與待測物體接觸，達到熱平衡，其溫度與待測物體相同?！炯磳W即練3】氣體初始溫度為27℃，升高了20℃。用熱力學溫標表示，氣體初始溫度為（）A．27K，升高了20K B．300K，升高了20KC．27K，升高了293K D．300K，升高了293K能力拓展能力拓展考法01溫度的概念與分子動能的關系【典例1】新型冠狀病毒在世界范圍內(nèi)的肆虐，給人類造成了重大損失。為了減少病毒傳播，人們常用乙醇免洗洗手液（主要成分是酒精）洗手消毒，使用免洗洗手液洗手后，手部能夠很快變干，下列說法正確的是（）A．手部能夠很快變干是酒精分子做布朗運動的結果B．手部能夠很快變干是空氣對流的結果C．洗手液中的酒精由液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中，分子平均動能不變D．洗手液中的酒精由液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中，分子勢能不變考法02熱平衡定律【典例2】下列說法不正確的是（）A．熱平衡定律是溫度計能夠用來測量溫度的基本原理B．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)也必定處于熱平衡C．溫度是決定兩個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的唯一物理量D．兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們一定具有相同的熱量分層提分分層提分題組A基礎過關練1．一杯水含有大量的水分子，若杯中水的溫度升高，則（）A．水分子的平均動能增大 B．只有個別水分子動能增大C．所有水分子的動能都增大 D．水分子動能不變2．下列熱力學溫度，最接近于室溫的是（）A．100K B．200K C．300K D．400K3．如圖，在固定的汽缸A和B中分別用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞面積之比為SA：SB＝1：2。兩活塞以穿過B的底部的剛性細桿相連，可沿水平方向無摩擦滑動。兩個汽缸都不漏氣。某狀態(tài)下系統(tǒng)平衡時，A中氣體壓強為pA＝1.5p0，p0是汽缸外的大氣壓強，則此時B中氣體壓強為（）A．0.75p0 B．0.25p0 C．0.5p0 D．p04．下列關系式中正確的是（）A．室外氣溫：-2℃＜-5℃ B．某物體的速度：-2m/s＜-12m/sC．物體的重力勢能：-2J＜-12J D．電場中某點的電勢：-2V＜-5V5．如果兩個系統(tǒng)通過相互作用，實現(xiàn)了熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)（）A．一定具有相同的壓強 B．一定具有相同的溫度C．一定具有相同的體積 D．一定同時具有相同的溫度、壓強和體積6．下列說法中正確的是（）A．布朗運動實際上就是液體分子的運動B．固體顆粒越大布朗運動越明顯C．物體的溫度越高，其分子平均動能不一定越大D．溫度升高，也就是升高1K7．關于熱力學溫標和攝氏溫標（）A．某物體攝氏溫度10℃，即熱力學溫度10KB．熱力學溫度升高1K大于攝氏溫度升高1℃C．熱力學溫度升高1K小于攝氏溫度升高1℃D．熱力學溫標中的每1K與攝氏溫標中每1℃大小相等8．仿照實驗室使用的液體溫度計的原理，某同學設計了一個簡易的氣體溫度計，如圖所示，瓶中裝的是氣體，瓶塞密封不漏氣，瓶塞上面細彎管中有一段液柱。(1)當溫度升高時，液柱將向哪邊移動？(2)此溫度計如何標上刻度呢？

題組B能力提升練1．當氣體溫度升高時，下面說法中正確的是（）A．每個分子的速率都增大 B．每個分子的熱運動都加劇C．每個分子的動能都增大 D．物體分子的平均動能增大2．0℃的水凝固成0℃的冰時，分子的（）A．平均動能減少，勢能減少 B．平均動能不變，勢能減少C．平均動能減少，勢能不變 D．平均動能減少，勢能增大3．下列關于分子熱運動的說法中正確的是（）A．擴散現(xiàn)象表明，分子在做永不停息的熱運動B．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則熱運動C．溫度相同的氫氣和氮氣，氫氣分子和氮氣分子的平均速率相同D．微粒越大，液體溫度越高，布朗運動就越明顯4．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體被質(zhì)量為m的活塞封閉在豎直放置的導熱氣缸內(nèi)（活塞與氣缸間的摩擦不計），下列操作可使理想氣體壓強變大的是（）A．緩慢升高環(huán)境溫度 B．將整體倒置，氣缸開口向下C．用力推氣缸，讓整體向上加速運動 D．氣缸自由下落5．如圖所示，一個橫截面積為S的內(nèi)壁光滑圓筒形容器豎直固定放置，容器中靜止的金屬圓板A的上表面水平，下表面傾斜，下表面與水平面的夾角為。已知圓板質(zhì)量為M，大氣壓強為，則容器內(nèi)氣體壓強等于（）

A． B．C． D．6．如圖為一注水的玻璃裝置，玻璃管D、E上端與大氣相通，利用玻璃管C使A、B兩球上部相通，D、C、E三管與兩球接口處緊密封接。當A、B、D的水面高度差如圖所示時，E管內(nèi)水相對B中水面的高度差h應等于（）

A．0.6m B．0.8m C．1.2m D．1.5m7．關于溫度的概念，下述說法中正確的是（）A．溫度升高，物體內(nèi)所有分子的動能都增大B．溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子平均動能越大C．當某物體的內(nèi)能增加時，則該物體的溫度一定升高D．甲物體的溫度比乙物體的溫度高，則甲物體分子平均速率比乙物體分子平均速率大8．在溫度相同的條件下，下列有關氧氣、氮氣分子說法正確的是（）A．每一個氧分子和每一個氮分子的動能相同B．1克氧氣分子動能之和與1克氮氣分子動能之和相等C．1摩爾氧氣分子動能總和與1摩爾氮氣分子動能總和相等D．1摩爾氧氣分子動能總和大于1摩爾氮氣分子動能總和9．如圖所示為內(nèi)壁光滑的導熱氣缸，一質(zhì)量，表面積的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，開始時氣缸如圖甲放置，之后將其豎直放置（如圖乙），大氣壓強，求：（1）如甲圖中放置時，氣缸內(nèi)氣體的壓強為多少？（2）如乙圖中放置時，氣缸內(nèi)氣體的壓強為多少？10．電壓力鍋是傳統(tǒng)高壓鍋和電飯鍋的升級換代產(chǎn)品，它結合了壓力鍋和電飯鍋的優(yōu)點，實現(xiàn)了全密封烹調(diào)，達到了省時省電的目的。(1)如果某電壓力鍋的鍋內(nèi)氣體的體積為V，氣體的摩爾體積為VA，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則鍋內(nèi)氣體分子的個數(shù)有多少；(2)如果壓力鍋正常工作時鍋內(nèi)的溫度能保持在117℃，此時室溫為27℃，試用熱力學溫度表示鍋內(nèi)溫度和室溫，并計算鍋內(nèi)食物升高了多少K。題組C培優(yōu)拔尖練1．下列說法中正確的是（）A．已知水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，可以計算出阿伏加德羅常數(shù)B．懸浮在液體中的固體微粒越小，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運動越明顯C．當兩個分子的間距從很遠處逐漸減小到很難再靠近的過程中，分子間的作用力先減小后增大，分子勢能不斷增大D．溫度升高，分子熱運動的平均動能一定增大，并且所有分子的速率都增大2．下圖描繪一定質(zhì)量的氧氣分子分別在和兩種情況下速率分布情況，符合統(tǒng)計規(guī)律的是（）A． B．C． D．3．關于分子動理論，下列說法中正確的是（）A．達到熱平衡的兩個系統(tǒng)具有相同的溫度B．兩個鄰近分子間不可能同時存在斥力和引力C．布朗運動就是液體或者氣體分子的無規(guī)則運動D．溫度是分子平均速率的標志4．下列有關熱平衡的說法，正確的是（）A．如果兩個系統(tǒng)在某時刻處于熱平衡狀態(tài)，則這兩個系統(tǒng)永遠處于熱平衡狀態(tài)B．熱平衡定律只能研究三個系統(tǒng)的問題C．如果兩個系統(tǒng)彼此接觸而不發(fā)生狀態(tài)參量的變化，這兩個系統(tǒng)又不受外界影響，那么這兩個系統(tǒng)一定處于熱平衡狀態(tài)D．兩個處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，溫度可以有微小的差別5．關于分子動理論的規(guī)律，下列說法正確的是（）A．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B．壓縮氣體時氣體會表現(xiàn)出抗拒壓縮的力，是氣體分子間存在斥力的緣故C．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，用來表征它們所具有的“共同熱學性質(zhì)”的物理量是內(nèi)能D．已知某種氣體的密度為ρ（kg/m3），摩爾質(zhì)量為M（kg/mol），阿伏加德羅常數(shù)為NA（mol-1），則該氣體分子之間的平均距離可以表示為6．如圖所示，豎直圓筒是固定不動的，粗筒直徑是細筒的2倍，細筒足夠長，粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞（不考慮活塞的重力）間封有氣體氣柱長L=20cm活塞A上方的水銀深H=10cm，兩活塞與筒壁間的摩擦不計，用外力向上托住活塞B，使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與粗筒上端相平?，F(xiàn)使活塞B緩慢上移，直至一半的水銀被推入細筒中，若大氣壓強p0相當于75cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強。則此時氣體的壓強為（）A．100cmHg B．95cmHgC．90cmHg D．85cmHg7．若已知大氣壓強為p0，圖中各裝置均處于靜止狀態(tài)，液體密度均為ρ，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．甲圖中密閉氣體的壓強大小是p0+ρghB．乙圖中密閉氣體的壓強大小是p0+ρghC．丙圖中密閉氣體的壓強大小是p0－ρghD．丁圖中密閉氣體的壓強大小是p0＋ρgh18．關于分子動理論的相關知識，下列說法正確的是（）A．空氣中大量PM2.5的運動是分子熱運動B．溫度相同的氧氣和氫氣，分子的平均動能相同C．當分子間距離為r0時，分子勢能最大D．某氣體的摩爾體積為V，每個分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值可表示為9．已知大氣壓強是由于大氣的重力而產(chǎn)生的，某學校興趣小組的同學，通過查找資料得知：月球半徑，月球表面重力加速度。月球表面本來沒有空氣，為開發(fā)月球，某同學設想在月球表面覆蓋一層大氣，使月球表面附近的大氣壓達到。已知