温度和温标、内能知识精讲 粤教版

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1、温度和温标、内能知识精讲一.本周教学内容：温度和温标、内能二.知识归纳、总结：1.平衡态和状态参量在物理学中，通常把所研究的对象称为系统。（1）状态参量用来描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量。（2）平衡态系统宏观性质不再随时间变化，这种情况下就说系统达到了平衡态。2.热平衡与温度（1）温度温度是表示物体冷热程度的物理量，反映了组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度。（2）热平衡一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。3.温度计与温标（1）温度计是测量温度的工具。家庭和物理实验室常用的温度计

2、是利用水银、酒精、煤油等液体的热膨胀规律制成的。另外，还有金属电阻温度计、压力表式温度计、热电耦温度计、双金属温度计、半导体热敏电阻温度计、磁温度计、声速温度计、频率温度计等等。（2）温标温度的数值表示法叫做温标。用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度；在国际单位制中，常采用热力学温标表示的温度，叫热力学温度。热力学温度（T）与摄氏温度（t）的关系为：T＝t+273.15（K）说明：①两种温度数值不同，但改变1K和1℃的温度差相同。②０K是低温的极限，只能无限接近，但不可能达到。4.分子动能（1）分子

3、平均动能（2）温度是物体分子热运动平均动能的标志。说明：①温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的。分子平均动能的大小由温度高低决定：温度升高，分子的平均动能增大；温度降低，分子的平均动能减小；温度不变，分子的平均动能不变。温度升高，分子的平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，可能有个别的分子动能反而减小。②分子的平均动能大小只由温度决定，与物质的种类无关。也就是说，只要处于同一温度下，任何物质分子做热运动的平均动能都相同。由于不同物质分子的质量

4、不尽相同，因此，在同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小也不相同。5.分子势能（1）分子势能由于分子间存在着相互作用力，所以分子间也有相互作用的势能。这就是分子势能。分子势能的大小由分子间的相互位置决定。分子势能的变化非常类似于长度变化的弹簧中的弹性势能的变化。（2）影响分子势能大小的因素分子势能的大小与分子间的距离有关，即与物体的体积有关。分子势能的变化与分子间的距离发生变化时分子力做正功还是负功有关。具体情况如下：①当分子间的距离时（此时类似于被拉伸的弹簧），分子间的作用力表现为引力，分

5、子间的距离增大时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的增大而增大。②当分子间的距离时（此时类似于被压缩的弹簧），分子间的作用力表现为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的减小而增大。③当时（此时相当于弹簧处于自由伸长状态），分子势能最小。（3）分子势能变化曲线如下图所示。6.内能物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能。（1）任何物体都具有内能（2）内能的决定因素物体的内能跟物体的温度和体积有关。温度发生变化，分子的平均动能发生变化；物体的体积发生

6、变化，分子势能发生变化。还要注意，物体的内能还与物体所含的分子数有关，因为内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和。（3）内能与机械能的区别内能与机械能是两个不同的物理概念。内能是由物体内大量分子的热运动和分子间的相对位置所决定的能；机械能是物体整体做机械运动或物体形变所产生的能，它对物体的内能没有贡献。在热现象的研究中，一般不考虑物体的机械能。【典型例题】例1.细心观察可以发现，常见液体温度计的下部的玻璃泡较大，壁也比较薄，上部的管均匀而且很细，想一想，温度计为什么要做成这样呢？解析：这样做

7、的目的都是为了使测量更准确、更方便。下部较大而上部很细，这样下部储存的液体就比较多，当液体膨胀收或缩时，膨胀或收缩不大的体积，在细管中的液面就有较大的变化，可以使测量更精确；下部的壁很薄，可以使玻璃泡内的测温物质的温度较快地与待测物质的温度一致；细管的粗细是均匀的，是为了使刻度均匀，更便于读数。例2.有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，直到不再靠近为止，在这整个过程中，分子势能的变化情况是（）A.不断增大B.不断减小C.先增大后减小D.先减小后增大解析：分子力做功与分

8、子势能变化的关系和弹簧非常相似，即分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增加。当乙分子由无穷远处向r0移动时，分子力做正功，分子势能减小；当乙分子由r0向甲分子继续靠近时，要克服分子斥力做功，分子势能增大。所以移动的整个过程，分子势能是先减小、后增大。也可知当分子间的距离为r0时，分子势能最小。本题的正确选项为D。例3.下列说法正确的是（）A.分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能B.物体内分子势能由物体的温度和体积决定C.物体的速度增大时，物体的内能增大D.物体的动能减小时，物体