《高二物理备课导学案（人教版2019选择性必修第三册）》2.1温度和温标（原卷版）
第 1 节 温度和温标
【知识梳理与方法突破】
一、状态参量与平衡态
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
或匀速直线运动状态。
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，仍可能发
生偏离平衡态的微小变化。
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。
【例 1】下列说法正确的是（ ）
A．状态参量是描述系统状态的物理量，系统处于非平衡态时各部分的状态参量不发生变化
B．当系统不受外界影响且经过足够长的时间时，其内部各部分状态参量将会达到稳定状态
C．只有处于平衡态的系统才有状态参量
D．两物体发生传热时，它们组成的系统处于平衡态
【针对训练 1】下列各个状态中处于平衡态的是（ ）
A．将冰水混合物放在 0 ℃的房间里
B．将铜块放在沸水中加热足够长的时间
C．电影院开空调 5分钟内放映厅内的气体
D．一个密闭绝热匀速运动的容器突然停止时，运动容器内的气体
二、热平衡与温度
1．温度
(1)宏观上
①温度的物理意义：表示物体冷热程度的物理量。
②与热平衡的关系：各自处于热平衡状态的两个系统，相互接触时，它们相互之间发生了热量的传递，热
量从高温系统传递给低温系统，经过一段时间后两系统温度相同，达到一个新的平衡状态。
(2)微观上
①反映物体内分子热运动的剧烈程度，是大量分子热运动平均动能的标志。
②温度是大量分子热运动的集体表现，是含有统计意义的，对个别分子来说温度是没有意义的。
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。
4．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。
【例 2】关于热平衡，下列说法不正确的是（ ）
A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值
B．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态
C．量体温时温度计需和身体接触 5分钟是为了让温度计跟身体达到热平衡
D．标准状况下冰水混合物与 0℃的水未达到热平衡
【针对训练 2】关于热平衡定律，下列理解正确的是（）
A．两系统的温度相同时，才能达到热平衡
B．A、B两系统分别与 C系统达到热平衡，则 A、B两系统处于热平衡
C．A、B两系统各自处于平衡态，则两者处于热平衡
D．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触，最终也达到热平
衡，则甲、丙是热平衡的
三、温度计与温标
1．“温度”含义的两种说法
宏观角度温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人体的感觉器官比较
得到的，往往是不准确的
热平衡角
度
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。使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)比较摄氏温标和热力学温标。
摄氏温标 热力学温标
提出者 摄尔修斯和施勒默尔 英国物理学家开尔文
零度的规定 一个标准大气压下冰水混合物的温
度－273.15 ℃绝对零度
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
单位符号 ℃ K
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