高中物理2.1温度和温标教案新人教版选择性必修第三册

温度和温标教学设计一、教学目标：知识与技能：1、知道温度表示物体的冷热程度。

2、理解摄氏温度的规定。

3、了解自然界的一些温度值。

4、学会温度计的正确使用方法。

过程、能力与方法：1、通过阅读、观察，知道温度计的原理、构造等，培养学生的阅读能力、语言表达能力。

2、通过学习活动，培养学生设计实验、动手实验、观察实验的能力。

培养学生的分析概括能力。

3、通过阅读、讨论、交流、动手实验，使学生学会温度计的正确使用方法。

态度与价值观：1、通过主动参与学习活动，激发学生学习物理的兴趣，引导学生主动关注周围世界，关注我国科学发展，激发学生的爱国主义情感。

2、通过实验活动，培养学生的团队合作精神、实事求是的科学态度。

3、通过实验探究培养学生勇于探索、勇于创新的精神。

4、通过实验培养学生使用物理仪器测量的良好习惯。

二、教学重点：1、理解摄氏温度的规定。

2、学会温度计的正确使用方法。

三、教学难点：1、理解摄氏温度。

2、如何做到读数既快又准确。

四、教学用具教师：演示大温度计、烧杯〔2只，分别装热水、冷水〕多媒体教学设备等学生：实验用温度计、烧杯〔3只，分别盛热水、温水、冷水〕、试管、滴管、烧杯〔内盛红色的水〕、带细长玻璃管的橡皮塞、标记圈、水槽〔2只〕、塑料杯、塑料管五、板书设计八、教学设计说明本节内容知识面宽，但是难度不大，又能密切联系学生的生活实际，所以教学方法宜灵活多样，充分调动学生的学习兴趣和学习积极性。

本节的内容有温度的物理意义、温度计的原理、结构、摄氏温度的规定、温度的写法和读法、自然界的一些温度以及温度计的正确使用方法等。

本节的重点是让学生理解温度计的原理以及摄氏温度的规定、学会温度计的正确使用方法。

我所教的学生，学习能力较强，成绩较好，有一定的创新能力。

为达到教学目的，根据建构主义学说的理论，采用录像演示和学生实验相结合的方式授课，为此我设法创设好几个情景。

通过新闻报道创设情境Ⅰ：我国第21次南极科学考察队乘坐“雪龙号〞科学考察船，于2004年10月25日上午九点从上海浦东民生港务公司码头启航奔赴南极。

温度和温标教学设计·高端引领新课导入人体的正常体温是36.8 ℃,这种测温的方法是以标准大气压下冰水混合物的温度为0 ℃,沸水的温度为100 ℃,在这两温度之间等分100个等份,每一等份为1 ℃,这种标注温度的方法是摄氏温标。

在我们的生活中还有其他的标注温度的方法吗?它们与摄氏温度有什么关系呢?教学建议本节内容在我们的生活中经常用到,但对于它们的原理并不明确,建议从以下三个方面进行学习。

(1)通过对平衡态和非平衡态的对比探究,了解平衡态是系统不受外界影响的理想的动态平衡。

(2)通过学习和探讨热平衡定律,明确测量温度的理论,依据温度计测量某物体温度的原理,了解用不同测温物质的温度计测量温度的原理。

(3)通过温标的建立,明确用不同温标表示温度的方法及其关系,进一步认识用温度表示物体的冷热程度的科学性、准确性及实用性。

课程标准素养目标1.知道热力学系统的状态参量。

2.了解温度计的原理。

1.了解系统的状态参量以及平衡态的概念。

(物理观念)2.掌握热平衡的概念及热平衡定律。

(物理观念)3.掌握温度与温标的定义以及热力学温标的概念。

(物理观念)4.通过学习温度与温标,体会热力学温度与摄氏温度的关系。

(科学思维)5.探究温度计的工作原理。

(科学探究)6.观察生活中的热平衡现象,体会热力学温度的应用。

(科学态度与责任)必备知识·素养奠基一、状态参量与平衡态1.系统:研究某一容器中气体的热学性质,其研究对象是容器中的大量分子组成的系统,这在热学中叫作一个热力学系统,简称系统。

用酒精灯加热容器中的气体,把气体作为研究对象,它就是一个热力学系统,而容器和酒精灯就是外界。

2.状态参量:热学中描述系统状态的物理量。

常用状态参量为压强、体积、温度。

通常用体积描述它的几何性质,用压强描述力学性质,用温度描述热学性质。

3.平衡态:在没有外界影响的情况下,只要经过足够长的时间,系统内各部分的状态参量能够达到稳定状态,这种状态叫作平衡态,否则就是非平衡态。

温度和温标知识结构导图核心素养目标物理观念：(1)了解系统的状态参量以及平衡态的概念．(2)掌握热平衡的概念及热平衡定律．(3)掌握温度与温标的定义以及热力学温标的概念．科学思维：通过学习温度与温标，体会热力学温度与摄氏温度的关系．科学探究：探究温度计的工作原理．科学态度与责任：观察生活中的热平衡现象，体会热力学温度的应用.知识点一、状态参量与平衡态1．系统研究某一容器中气体的热学性质，其研究对象是容器中的________组成的系统，这在热学中叫作一个________，简称系统．例如，用酒精灯加热容器中的气体，把气体作为研究对象，它就是一个热力学________，而容器和酒精灯就是________．2．状态参量热学中描述________的物理量．常用状态参量为________、________、________.通常用________描述它的几何性质，用________描述力学性质，用________描述热学性质．点睛状态参量⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 体积V ：几何参量，确定系统的空间范围温度T ：热学参量，确定系统的冷热程度压强p ：力学参量(压强是压力与接触面积的比值，即p ＝F S)知识点二、热平衡与温度1．热平衡 两个相互接触的热力学系统的状态参量________，此时两个系统到达了热平衡．2．热平衡定律如果两个系统分别与第三个系统到达________，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡．3．温度热平衡定律说明，当两个系统A 、B 处于热平衡时，它们必然具有某个共同的热学性质，我们就把表征这一“共同的热学性质〞的物理量叫作温度．一切到达热平衡的系统都具有相同的________．拓展力学中的平衡状态⎩⎪⎨⎪⎧ 静止，v ＝0，a ＝0匀速直线运动：v ≠0，a ＝0平衡条件⎩⎪⎨⎪⎧ 运动条件：a ＝0受力条件：F ＝0知识点三、温度计与温标1．如果要定量地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是________；确定一个温标时首先要选择一种测温物质，根据这种物质的某个特性来制造________．确定了测温物质和这种物质用以测温的某种性质以后，还要确定温度的________和________的方法．2．________表示的温度叫作________，它是国际单位制中七个根本物理量之一，用符号T 表示，单位是________，简称开，符号为K .3．摄氏温标与热力学温标的关系：摄氏温标由________导出，摄氏温标所确定的温度用t 表示，它与热力学温度T 的关系是T ＝________.拓展国际单位制中的七个根本量及根本单位．【例1】 关于平衡态和热平衡，以下说法正确的选项是( )A ．热平衡就是平衡态B ．只要系统的温度不变化，系统就处于平衡态C ．处于热平衡的两个系统内能一定相同D ．处于热平衡的两个系统温度一定相同变式训练1 (多项选择)有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触较长一段时间后分开．再将乙和丙接触较长一段时间后分开，假设只有在它们相互接触时有传热，不接触时与外界没有传热，那么( )A．甲、乙、丙三个物体都到达了平衡态B．只有乙、丙到达了平衡态，甲没到达平衡态C．乙、丙两物体都和甲到达了热平衡D．乙、丙两物体一定到达了热平衡变式训练2 (多项选择)两个原来处于热平衡状态的系统，分开后，由于受外界的影响，其中一个系统的温度升高了5 K，另一个系统的温度升高了5℃，那么以下说法正确的选项是( )A．两个系统不再是热平衡状态了B．两个系统此时仍是热平衡状态C．两个系统的状态都发生了变化D．两个系统的状态都没有发生变化区别平衡态与热平衡(1)平衡态是一个系统所处的状态，在该状态下系统的所有状态参量(如温度、压强等)不再发生变化，而热平衡是两个系统到达了相同的温度，温度是判断两系统是否到达热平衡的唯一参量．(2)热平衡不是平衡态，平衡态是对某一系统而言的，热平衡是对两个接触的系统而言的．(3)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．点拨处于热平衡的每个系统内部各局部的温度相同；两系统到达热平衡后，两系统的温度相同．要点二热力学温标与摄氏温标的关系1．T＝t＋273.15 K是解决有关热力学温度与摄氏温度关系问题的根底．2．摄氏温度变化1 ℃与热力学温度变化1 K是等效的，即ΔT＝Δt，而不是ΔT＝Δt ＋273.15 K.3．绝对零度是低温的极限，只能接近，永远达不到，故热力学温度不能出现负值，但摄氏温度可以出现负值．【例2】(多项选择)关于热力学温度，以下说法正确的选项是( )A．－33 ℃相当于240.15 KB．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 KC．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273.15 K＋t变式训练3 (多项选择)以下关于温标的说法正确的选项是( )A．温标不同，测量时得到的同一系统温度的数值是不同的B．不同温标表示的温度数值不同，可以说明温度不同C．温标的规定都是人为的，没有理论依据D．热力学温标是从理论上规定的两种不同温标的温度关系热力学温度与摄氏温度对应的温标的零点是不同的，因此用这两种温标表达同一温度时的数值是不同的，但每一单位温度的大小是相同的，即在摄氏温度中物体温度升高或降低几摄氏度，热力学温度中就对应升高或降低几开尔文．热力学温度与摄氏温度的换算关系是T ＝t＋273.15 K；在处理热学问题时，用热力学温度比用摄氏温度更简单．根据T＝t＋273.15 K，假设以T为纵轴，t为横轴，可得图像如下图．1．如图是四种测量液体温度的方法，其中正确的选项是( )2．(多项选择)以下物体中处于平衡态的是( )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．冬天刚翻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3．小硕用一种特殊材料制成了一个新的温度计，他将标准大气压下冰的熔点与水的沸点之间的温度等分为200格，且将冰的熔点的温度定为50 m，今小硕测量一杯水的温度为200 m，那么该温度用摄氏温度表示为( )A．60 ℃ B．50 ℃C．75 ℃ D．100 ℃4．(多项选择)如下图，一个有细长管的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，细管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，就能根据液面的变化测出温度的变化，那么( )A．该温度计的测温物质是槽中的红色液体B．该温度计的测温物质是细管中的红色液体C．该温度计的测温物质是球形瓶中的空气D．该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的温馨提示：请完成课时作业(四)第二章气体、固体和液体1．温度和温标根底导学研读教材一、1.大量分子热力学系统系统外界2．系统状态压强体积温度体积压强温度二、1.不再变化2．热平衡3．温度三、1.温标温度计零点分度2．热力学温标热力学温度开尔文3．热力学温标t＋273.15 K课堂互动合作探究要点一【例1】【解析】A错：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．B错：一个系统的温度、压强、体积都不变化，系统才处于平衡态，仅仅根据温度不变且处处相等不能得出系统一定处于平衡态的结论．C错，D对：如果两个系统处于热平衡状态，那么它们的温度一定相同，而系统的内能与温度、体积、质量等有关．【答案】 D变式训练1 解析：A对，B错：乙和丙分开后，甲、乙、丙三个物体与外界没有传热，它们中各自的宏观性质将不随时间而变化且具有确定的状态，所以甲、乙、丙三个物体都到达了平衡态．C错，D对：甲和乙接触一段时间分开后，甲和乙到达了热平衡，但乙和丙接触一段时间后，乙的温度又发生了变化，甲和乙的热平衡被破坏，乙、丙两物体到达了热平衡．答案：AD变式训练2 解析：A错，B对：由于两个系统原来处于热平衡状态，故温度相同，升高相同的温度后，温度仍相同，仍是热平衡状态．C对，D错：由于温度发生了变化，系统的状态也发生了变化．答案：BC要点二【例2】【解析】A对：由T＝t＋273.15 K可知－33 ℃相当于240.15 K.B对：由T＝t＋273.15 K可知，ΔT＝Δt，即热力学温标温度的变化总等于摄氏温标温度的变化，温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K.C错：因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值．D错：初态热力学温度为t＋273.15 K，末态为2t＋273.15 K，温度变化t(K)．【答案】AB变式训练3 解析：A对：不同温标下，同一温度在数值上不同．B错：相同的冷热程度，用不同的温标表示，数值是不同的．C错，D对：热力学温标是从理论上规定的．答案：AD随堂演练达标检测1．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：D2．解析：冰水混合物在1 ℃的环境中要吸收热量，温度升高，不是平衡态，A错误；当铝块放在沸水中足够长的时间，铝块各局部的温度与沸水的温度相同，到达平衡态，B正确；同理可知D也正确；冬天刚翻开空调的教室内的气体各局部温度不同，不是平衡态，C错误．答案：BD3．解析：每格表示的摄氏度为100200℃＝0.5 ℃，比冰的熔点高出的温度为(200－50)×0.5 ℃＝75 ℃，选项C正确，A、B、D错误．答案：C4．解析：细管中的红色液体用来显示球形瓶中空气的体积随温度的变化情况，测温物质是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用空气的热胀冷缩的性质制造的．答案：CD。

第二章气体、固体和液体第1节温度和温标课标解读课标要求素养要求1.知道平衡态及系统的状态参量2.明确温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系。

3.了解温度计的原理，知道热力学温度与摄氏温度的换算关系。

1.物理观念：知道状态参量、平衡态、热平衡、温度、热力学温度的概念及热平衡定律。

2.科学思维：理解平衡态及热平衡定律，掌握摄氏温标与热力学温标的关系，能进行相关的计算，培养学生分析、解决问题的能力。

3.科学探究：会使用常见的温度计，在使用过程中学会与他人合作交流，提高动脑、动手能力。

4.科学态度与责任：使用温度计时，应客观记录数据，坚持实事求是的科学态度，增强学习物理的热情。

自主学习·必备知识见学用151页教材研习教材原句要点一平衡态在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内各局部的状态参量①能够到达稳定状态②。

这种状态叫作平衡态。

要点二热平衡如果两个系统相互接触而传热，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变③。

经过一段时间，各自的状态参量就不再变化了，这说明两个系统到达了平衡④。

这种平衡叫作热平衡。

要点三温度热平衡定律说明，当两个系统A、B处于热平衡⑤时，它们必定具有某个共同的热学性质，我们就把表征这一“共同的热学性质〞的物理量叫作温度。

自主思考①只要温度不变，系统就一定处于平衡态，这种说法对吗？答案：提示不对，当系统内包括温度在内的所有状态参量，即温度、体积和压强都不随时间变化时，系统才处于平衡态。

②处于平衡态的热力学系统到达稳定状态，系统内的分子一定处于静止或匀速直线运动状态吗？答案：提示热力学的平衡态是一种动态平衡，系统内的分子仍在不停地做无规那么热运动。

③用手心握住体温计的玻璃泡，体温计的示数逐渐上升，这是为什么？答案：提示手心和玻璃泡这两个系统温度不同，相互接触后，系统状态发生改变，直到到达热平衡。

④处于平衡态的两个系统一定会处于热平衡，这种说法对吗？答案：提示不对，各自处于平衡态的两个系统温度不一定相同，它们接触后各自的状态会发生变化，直到到达热平衡为止。

2.1 温度和温标【学习目标】1.知道系统的状态参量及平衡态.2.明确温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系.3.了解温度计的的原理，知道热力学温度与摄氏温度的换算关系．【知识梳理】一、状态参量与平衡态1．热力学系统和外界(1)热力学系统：由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外界．2．状态参量：用来描述系统状态的物理量．常用的状态参量有体积V、压强p、温度T等．3．热力学系统的状态参量(1)体积V：系统的几何参量，它可以确定系统的空间范围．(2)压强p：系统的力学参量，它可以描述系统的力学性质．(3)温度T：系统的热学参量，它可以确定系统的冷热程度．4．平衡态：在没有外界影响的情况下，系统内各部分的状态参量达到的稳定状态．5．平衡态的理解(1)热力学的平衡态与力学的平衡态的意义不同，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，表现为系统不受外界的影响，状态参量(压强、体积和温度)不随时间变化．(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．二、热平衡与温度1．热平衡：两个相互接触的热力学系统，经过一段时间，各自的状态参量不再变化，说明两个系统达到了平衡，这种平衡叫作热平衡．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．3.热平衡定律的意义决定两个系统是否达到了热平衡的最主要参量是温度．因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以在比较各物体的温度时，不需要将各物体直接接触，只需将温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低．4．温度：热平衡中，表征“共同的热学性质”的物理量．5．热平衡与温度(1)对温度的理解①宏观上，表示物体的冷热程度．②微观上，反映分子热运动的剧烈程度．③一切达到热平衡的物体都具有相同的温度．(2)温度计的测温原理若物体与A处于热平衡，它同时也与B处于热平衡，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．6．热平衡的性质：达到热平衡的系统都具有相同的温度．7．平衡态与热平衡的区别和联系三、温度计与温标1．确定一个温标的方法(1)选择一种测温物质．(2)了解测温物质用以测温的某种性质．(3)确定温度的零点和分度的方法．2．热力学温度T与摄氏温度t(1)摄氏温标：一种常用的表示温度的方法．规定标准大气压下冰的熔点为0 ℃，水的沸点为100 ℃，在0 ℃和100 ℃之间均匀分成100等份，每份算做1 ℃.(2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法．热力学温标表示的温度叫热力学温度．用符号T表示，单位是开尔文，符号为K.(3)摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15 K.3．“温度”含义的两种说法(1)宏观角度：表示物体的冷热程度．(2)热平衡角度：两个处于热平衡的系统存在一个数值相等的物理量，这个物理量就是温度．4．常见温度计及其原理5．温度计测温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，其温度与待测物体相同．【随堂演练】一、单选题1．下列说法正确的是（）A．因为分子间存在着斥力，所以破碎的玻璃不能简单地拼接在一起B．同温度的氧气和氢气，它们的分子平均速率相等C．两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大D．布朗运动不是分子的运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性2．当物体的温度升高时，物体分子的平均动能（）A．一定变大B．一定变小C．一定不变D．如何变化无法确定3．关于内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是（）A．物体的温度越低，则物体的内能一定越小B．物体的温度越低，则物体分子的平均动能一定越小C．物体的内能可以为零D．物体做加速运动，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大4．关于分子动理论，下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是液体或者气体分子的无规则运动B．两个邻近分子间不可能同时存在斥力和引力C．在扩散现象中，温度越高，扩散得越快D．温度是分子平均速率的标志5．严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下面鱼儿仍在游动，为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是（）A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出示数B．取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度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，然后将瓶提出，立即从瓶外观察温度计的示数D ．手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，待较长时间后取出立即读出示数6．下列说法中正确的有（ ）A ．温度相同的铁块和木块，铁块感觉凉，这说明铁块中分子的平均动能小于木块中分子的平均动能B ．液体表面层分子间的平均距离等于液体内部分子间的平均距离C ．油膜法估测分子大小的实验中，所撒痱子粉太厚会导致测量结果偏大D ．已知阿伏伽德罗常数和某物质的摩尔体积就可以确定该物质每个分子的体积二、填空题7．如图所示，两个绝热的、容积相同的球状容器A 、B ，用带有阀门K 的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差为h 。

学习内容：《 2.1温度和温标》总第_____课时课标核心了解热力学系统、温度和温标素养要求1、知道系统状态参量和平衡态。

2、知道热平衡，理解热平衡定律及温度的意义学习目标3、知道温标、摄氏温标和热力学温标，知道摄氏温度与热力学温度的转换关系。

学习重点系统、温度、温标学习过程教学笔记【自主学习】回顾压强和大气压强知识，阅读教材，用状态参量描述一个热力学系统【合作学习·难点探究】任务一、知道平衡态和状态参量1、系统:大量分子组成的一个系统，在热学中叫一个热力学系统，简称系统。

(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:状态参量几何参量:体积V;力学参量，压强P;热学参量T。

3.平衡态:在没有外界影响的情况下,只要经过足够长的时间,系统内各部分的状态参量能够达到稳定状态,这种状态叫作平衡态平衡态的特点:系统所有状态参量都不随时间变化。

4、对平衡态的理解:(1)热力学的平衡态是一种动态平衡,(2)由于实际中并不存在完全不受外界影响,并且宏观性质绝对保持不变的系统,所以平衡态只是一个理想化的概念【例题1】下列关于系统是否处于平衡态的说法正确的是()A．开空调2分钟内教室内的气体处于平衡态B．两个温度不同的物体相互接触，这两个物体组成的系统处于非平衡态C．0℃的冰水混合物放入1℃的环境中，冰水混合物处于平衡态D．压缩密闭容器中的空气，空气处于平衡态【针对训练1】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、体积都必须达到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、压强就会变得一样,但体积仍可变化任务二、热平衡与温度1.热平衡:两个相互接触的热力学系统的状态参量不再变化,此时两个系统达到了热平衡。

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。

2.1 温度和温标〖教材分析〗在初中温度是用来表示物体冷热程度的一个物理量，在我国通常使用摄氏温标来标志。

本节课将温度的概念深化，温度是热平衡的标志。

并由此引出测温物质以及温标等概念。

本节课将更加有助于学生立即温度的含义，和对物理生活的认识，激发对生活的感悟。

〖教学目标与核心素养〗物理观念∶理解状态参量、平衡态温度、热力学温度的概念，理解热力学温度与摄氏温度的区别和联系。

科学思维∶对比分析平衡态与热平衡之间的关系，知道温度它们是共同的热学性质。

科学探究：利用玻璃瓶模拟伽利略的温度计，知道温度计的普遍原理。

科学态度与责任∶温度的使用，再次体现了知识转化为生产力为社会服务的生动例子，激发学生学习物理的兴趣。

〖教学重难点〗教学重点：热力学温度和摄氏温度的关系。

教学难点：热平衡与温度的关系。

〖教学准备〗多媒体课件、玻璃瓶，胶塞、酒精灯、水槽、细管等。

〖教学过程〗物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着相互作用力。

这些因素决定了分子的三种不同的聚集状态∶气体、固体和液体。

物质材料：石器时代、青铜器时代、铁器时代和电子信息。

一、新课引入假如一个容器用挡板K隔开，容器中的气体被分成A、B两部分，它们的压强分别为p A、P B，温度分别为T A、T B。

打开挡板K后，如果容器与外界没有能量交换，经过一段时间后，容器内的气体会是什么状态?提出问题：状态稳定后，它们的压强、温度和开始的时候比是变大了还是变小了?二、新课教学（一）状态参量与平衡态问题提问：什么是系统，什么是外界？1.在物理学中所研究的对象，称为系统。

2.系统之外与系统发生相互作用的其他物体，统称为外界。

例如，用酒精灯加热容器中的气体，把气体作为研究对象，它就是一个热力学系统，而容器和酒精灯就是外界。

热力学研究的对象是由大量分子组成的系统，我们称之为热力学系统。

3.状态参量：表示系统某种性质的物理量描述对象状态参量参量类型质点的运动状态位置和速度v运动学参量系统的空间范围体积V几何参量系统间或内部力的作用压强P力学参量确定系统冷热程度温度T热学参量例如：某钢瓶容积为100L，其内煤气在温度为20o C时的气压为5atm。

2.1温度和温标学案学习目标1.了解描述系统的状态参量以及平衡态的概念2.掌握热平衡的概念及热平衡定律,体会生活中的热平衡现象3.掌握温度与温标的定义以及热力学温度的表示4.知道温度计的构造,会使用常见的温度计【知识自主预习】预习知识点一:状态参量与平衡态请看课本第19~20页“状态参量与平衡态”相关内容,完成下列填空:(1)热力学系统:由组成的系统叫作热力学系统,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.(3)状态参量:描述系统热学性质的物理量,常用的物理量有几何参量、力学参量、热学参量.(4)平衡态:系统内各部分的状态参量不再随时间变化,这种情况下就说达到了平衡态.[物理观念] (1)在力学中,为了确定物体运动的状态,我们使用了物体的位置和速度这两个物理量.在热学中,如果要研究一箱气体的状态,需要用的物理量是、、.(2)处于平衡态的系统,其内部分子运动(选填“停止了”或“没有停止”).例1 下列说法中正确的是()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,其内部各部分状态参量将会相同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预习知识点二:热平衡与温度[科学探究] 用手心握住体温计玻璃泡,观察到体温计的示数逐渐上升.当体温计与人体温度时,达到了,体温计的示数不再上升.请看课本第20页“热平衡与温度”相关内容,完成下列填空:(1)热平衡:如果两个系统相互接触而,它们的将改变.经过一段时间后,状态参量就不再变化了,这说明两个系统达到了平衡.这种平衡叫作热平衡.(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间也必定处于热平衡,这个结论称为热平衡定律.(3)温度:表征处于热平衡的系统的共同的物理量.例2 关于平衡态和热平衡,下列说法正确的是()A.热平衡就是平衡态B.只要系统的温度不变化,系统就处于平衡态C.处于热平衡的两个系统内能一定相同D.处于热平衡的两个系统温度一定相同变式 (多选)关于温度,下列说法中正确的是()A.一个分子的运动速度越大,它的温度就越高B.物体的状态发生变化时,它的温度可以保持不变C.热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理D.温度是分子热运动剧烈程度的反映,当温度升高时物体内部每个分子的动能都增加预习知识点三:温度计与温标[科学探究] 如图所示,伽利略温度计是利用玻璃管内封闭的气体作为测量物质制成的,当外界温度越高时,细管内的水柱(选填“越低”或“越高”).[物理观念] 常见温度计的原理(1)摄氏温标摄氏温标是一种常用的表示温度的方法,规定标准大气压下冰的熔点为,水的沸点为,并据此把玻璃管上0 ℃刻度和100 ℃刻度之间均匀分成100等份,每份算作1 ℃.(2)热力学温标①定义:热力学温标表示的温度叫作热力学温度,它是国际单位制中七个基本量之一,用符号T表示,单位是开尔文, 简称,符号为.②摄氏温标与热力学温标的关系:摄氏温标由热力学温标导出,摄氏温标所确定的温度用t表示,它与热力学温度T的关系是.例3 关于温度与温标,下列说法正确的是()A.温度与温标是一回事,所以热力学温标也称为热力学温度B.摄氏温度与热力学温度都可以取负值C.摄氏温度升高3 ℃,在热力学温标中温度升高276.15 KD.热力学温度每1 K的大小与摄氏温度每1 ℃的大小相等变式气体初始温度为27 ℃,升高了20 ℃.用热力学温标表示,下列说法正确的是()A.气体初始温度为300.15 K,升高了20 KB.气体初始温度为27 K,升高了20 KC.气体初始温度为300.15 K,升高了293 KD.气体初始温度为27 K,升高了293 K【巩固诊断】1.(平衡态的判断)(多选)下列系统处于平衡态的是()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.气体突然被压缩D.教室内的气体在开空调2 min内2.(热平衡与平衡态)(多选) 两个原来处于热平衡的系统分开后,由于受外界的影响,其中一个系统的温度升高了5 K,另一个系统的温度升高了5 ℃,则下列说法正确的是()A.两个系统不再处于热平衡了B.两个系统此时仍处于热平衡C.两个系统的状态都发生了变化D.两个系统的状态都没有发生变化3.(温度和温标)(多选)关于热力学温度和摄氏温度,以下说法正确的是()A.热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位B.温度升高了1 ℃就是升高了1 KC.物体的温度由本身决定,温度数值与所选温标无关D.0 ℃的温度可用热力学温度表示为273.15 K。

人教版高中物理必修3电势能和电势教学设计热平衡概念用的系统。

因此们的状态不发生处于热平衡的。

，也适用于两个 :可以说，只要 :变化，我们就• •甲.、原来没有发勺由两个系统在接 t说这两个系统0 O乙n匕过作友触时它充原来是学生阅读热平衡定律的内容，类比数学中平行线的原理。

2、热平衡定律（又叫热力学第零定律）: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，这个结论称为热平衡定律。

思考2：处于热平衡的系统之间有什么共同的宏观特征？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。

用酒精灯对水进行加热。

观察现象：最后沸腾后，水的温度不再升高，水银温度计的温度也不再升高，此时两个系统达到热平衡加强学生对热平衡定律内容的理解，为下一步引出温度做铺垫。

温度是系统的热学性质，不再是初中简单的“表示物体冷热程度的物理量”。

让学生通过练习 更好的理解什么 是平衡态以及温度是标志一个物 体与其他物体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2： 一金属棒的一端与0℃冰接触，另一端与100c 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？解析：因金属棒一端与0℃冰接触，另一端与 100℃水接触，并且保持两端冰、水的温度不变时， 金属棒两端温度始终不相同，虽然金属棒内部温度 分布处于一种从低到高逐渐升高稳定状态，但其内 部总存在着沿一定方向的能量交换，所以金属棒所 处的状态不是平衡态。

思考3：你知道常用温度计的上的刻度是怎样 划分的吗？三、温度计与温标1、温标：定量描述温度的方法称为温标。

(1)温标的建立包含三个要素：①选择温度计中用于测量温度的物质，即测温思考问题，并 作出解释。

学生思考讨论并回答 理解两种温标， 知道生活中的温 标与热力学温标 的不同。

1．温度和温标核心素养学习目标物理观念知道状态参量、平衡态、热平衡、温度、热力学温度的概念及热平衡定律。

科学思维理解平衡态及热平衡定律，掌握摄氏温度与热力学温度的关系，能进行相关的计算，培养学生分析解决问题的能力。

科学探究会使用常见的温度计，在使用过程中学会与他人合作交流，提高动脑、动手能力。

科学态度与责任学习使用温度计时，应客观记录数据，坚持实事求是的科学态度，提高学习物理的兴趣。

知识点 1 状态参量与平衡态1．热力学系统：由大量分子组成的__系统__。

2．外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体。

3．状态参量：为确定系统的状态所需要的一些量，如：__体积__、__压强__、温度等。

4．平衡态：无外界影响，__状态参量稳定__的状态。

说明：平衡态是状态量，不是过程量，处于平衡态的系统，状态参量在较长时间内不发生变化。

知识点 2 热平衡与温度1．热平衡：如果两个系统相互接触而传热，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别__改变__。

经过一段时间，各自的状态参量不再变化了，即这两个系统达到了__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__。

3．温度：处于热平衡的系统之间有一“共同热学性质”，即__温度__。

这就是温度计能够用来测量温度的基本原理。

知识点 3 温度计与温标1．温度计名称原理水银温度计根据水银的__热胀冷缩__的性质来测量温度金属电阻温度计根据金属铂的__电阻__随温度的变化来测量温度气体温度计根据气体__压强__随温度的变化来测量温度热电偶温度计根据不同导体因__温差__产生电动势的大小来测量温度2．温标：定量描述__温度__的方法。

(1)摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为__0 ℃__，水的沸点为__100_℃__。

在0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成__100__等份，每一份算作1 ℃。