7.4温度和温标教学内容
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课题:§7.4 温度和温标学习目标:1、知道是状态参量,什么是平衡态2、理解热平衡的概念及热平衡定律,体会生活中的热平衡现象。
了解热力学温度的应用3、理解温度的意义4、知道常见温度计的构造,会使用常见的温度计5、掌握温度的定义,知道什么是温标、热力学温标,以及热力学温度的表示。
理解摄氏温度与热力学温度的转换关系。
重点难点:热平衡定律又叫热力学第零定律是本节的重点学习方法:自主学习,合作完成、教师点拨学习过程:【导读与导思】仔细反复研读教材初步掌握本节内容,完成下列任务1、状态参量:在研究系统的各种性质(包括几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等等)时需要用到一些物理量,例如,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,等等。
这些,叫做系统的状态参量。
2、平衡态与非平衡态(可以举例说明什么是平衡态与非平衡态)【补充说明】①在外界影响下,系统也可以处于一种宏观性质不随时间变化的状态,但这不是平衡态。
比如:一根长铁丝,一端插入1000C的沸水中,另一端放在00C恒温源中,经过足够长时间,温度随铁丝有一定的分布,而且不随时间变化,这种状态不是平衡态,只是一种稳定状态,因为存在外界的影响,当撤去外界影响,系统各部分的状态参量就会变化。
②热力学系统的平衡态是一种动态平衡,组成系统的分子仍在做无规则运动,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。
而力学中的平衡是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动③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,由于涨落,仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。
3、两个系统达到了热平衡是指【说明】热平衡概念不仅适用于相互作用的系统,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他们的状态不发生变化,我们就说这两个系统原来是4、热平衡定律又叫,其内容表述为:5、温度的概念:6、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是;一切达到热平衡的物体都具有相同的。
第4节温度和温标学习目标:1.知道什么是状态参量,什么是平衡态.2.理解热平衡的概念及热平衡定律,体会生活中的热平衡现象.了解热力学温度的应用.3.知道常见的温度计的构造,会使用常见的温度计.4.理解温度的意义,掌握温度的定义,知道什么是温标、热力学温标.理解摄氏温度与热力学温度的转换关系.一、状态参量与平衡态[课本导读]预习教材10页“状态参量与平衡态”部分,请同学们关注以下问题:1.什么是热力学系统?2.系统的状态参量有哪些量?3.什么是平衡态?[知识识记]1.热力学系统通常把由大量分子组成的研究对象称为热力学系统.2.外界指系统之外与系统发生相互作用的其他物体的统称.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体积V、力学参量压强p、热学参量温度T.4.平衡态系统在没有外界影响的情况下,经过足够长的时间,各部分的状态参量达到稳定的状态.二、热平衡与温度[课本导读]预习教材10~11页“热平衡与温度”部分,请同学们关注以下问题:1.什么是热平衡?2.什么是热平衡定律?3.热平衡的“共同性质”是什么?4.温度的意义是什么?[知识识记]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.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.热平衡的性质:一切达到热平衡的系统都具有相同的温度.4.温度:表征互为热平衡系统的共同热学性质的物理量.三、温度计与温标[课本导读]预习教材11页“温度计与温标”部分,请同学们关注以下问题:1.常见温度计的测温原理是什么?2.摄氏温标与热力学温标的区别与联系是什么?[知识识记]1.常见温度计的测温原理2.温标(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,规定摄氏温度的-273.15_℃为零值,它的一度等于摄氏温度的一度.(3)摄氏温度与热力学温度①摄氏温度:摄氏温标表示的温度,用符号t表示,单位摄氏度,符号为℃.②热力学温度:热力学温标表示的温度,用符号T表示,单位开尔文,简称开,符号为K.③换算关系:T=t+273.15_K.1.平衡态是一种理想情况.()[答案]√2.处于热平衡的两个系统具有相同的热量.()[答案]×3.现代技术可以达到绝对零度.()[答案]×4.摄氏温度和热力学温度都是从零开始的.()[答案]×5.0 ℃的温度可以用热力学温度粗略地表示为273 K.()[答案]√6.温度升高了10 ℃也就是升高了10 K.()[答案]√要点一热平衡和热平衡定律——重难点突破型[知识精要]1.平衡态与热平衡的区别与联系2.对热平衡的理解(1)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.(2)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.(3)平衡态不是热平衡:平衡态是对某一系统而言的,是系统的状态,热平衡是对两个接触的系统之间的关系而言的;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,直到温度相同时,两系统便达到了热平衡.达到热平衡的两个系统都处于平衡态.3.热平衡定律的意义热平衡定律又叫热力学第零定律,决定两个系统是否达到了热平衡的最主要参量是温度.比较各物体温度时,不需要将各个物体直接接触,只需将温度计分别与各物体接触,即可比较温度的高低.[典例剖析]关于平衡态和热平衡,下列说法中正确的有() 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,说明这两个系统原来的温度是相等的C.热平衡就是平衡态D.处于热平衡的几个系统的压强一定相等[审题指导]解答本题应注意以下两点:(1)一个系统的温度、压强、体积等都不变化时,才是处于平衡状态.(2)若两个系统的温度相等,则两个系统已达到热平衡.[尝试解答]一般来说,描述系统的状态参量不只是一个,根据平衡态的定义知所有性质都不随时间变化,系统才处于平衡态,A错误;根据热平衡的定义知处于热平衡的两个系统温度相同,故B正确、D错误;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,可见C错误.[答案]B解答热平衡问题的三个要点(1)平衡态与热平衡不同,平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡.(2)必须要经过较长一段时间,直到系统内所有性质都不随时间变化为止.(3)系统与外界没有能量的交换.[题组训练]1.(多选)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,另一个系统温度升高了5 ℃,则下列说法正确的是()A.两个系统不再是热平衡系统了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[解析]两个系统原来温度相同而处于热平衡状态,分开后,由于升高的温度相同,接触后两者仍处于热平衡状态,新的热平衡状态下温度比以前升高了,两个系统的状态都发生了变化,B、C正确.[答案]BC2.(多选)下列物体中处于热平衡状态的是()A.冰水混合物处在0 ℃的环境中B.将一铝块放入沸水中加热足够长的时间C.冬天刚打开空调的教室内的空气D.一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动,容器突然停止运动时,容器内的气体[解析]冰水混合物的温度为0 ℃,和环境的温度相同,处于热平衡状态,A正确;铝块在沸水中加热足够长的时间,铝块和水的温度相同,处于热平衡状态,B正确;冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不相同,未处于热平衡状态,C错误;匀速运动的容器突然停止运动时,机械能转化为气体的内能,容器内的气体温度升高,未达到热平衡状态,D错误.[答案]AB要点二热力学温标与摄氏温标——重难点突破型[知识精要]1.“温度”含义的两种说法(1)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.(2)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态函数,这个态函数就是温度,这样的定义更具有科学性.2.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.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.摄氏温标与热力学温标的关系[典例剖析](多选)下列有关温度的说法正确的是() A.用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法B.用两种温标表示温度的变化时,两者的数值相等C.1 K就是1 ℃D.当温度变化1 ℃时,也可以说成温度变化274 K[审题指导]注意不同温标的零点的不同以及数值的差异性,从而正确理解.[尝试解答]温标是用来定量描述温度的方法,常用的温标有摄氏温标和热力学温标,A正确;两种温标表示同一温度时,数值不同,但在表示同一温度变化时,数值是相同的,B正确;若物体的温度升高1 K,也可以说物体的温度升高1 ℃,但在表示物体的温度时,物体的温度为1 K,而不能说成物体的温度为1 ℃,C、D错误.[答案]AB热力学温度与摄氏温度关系的理解(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基础.(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.[题组训练]1.(多选)关于热力学温度,下列说法中正确的是()A.-33 ℃=240 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273K+t[解析]由T=273K+t可知:-33 ℃=240 K,A、B正确;D 中初态热力学温度为273 K+t,末态为273 K+2t,温度变化t K,故D错误;对于摄氏温度可取负值的范围为0~-273 ℃,因绝对零度达不到,故热力学温度不可能取负值,故C错误.[答案]AB2.目前世界上最大的强子对撞机在法国和瑞士的边境建成,并投入使用.加速器工作时,需要注入约1万吨液氮对电路进行冷却,冷却的最低温度可达到零下271 ℃,请将该温度用热力学温标来表示约为()A.2 K B.271 KC.4 K D.0.1 K[解析]由热力学温标与摄氏温标的关系式T=t+273.15 K和t =-271 ℃得T=2.15 K,A正确.[答案]A[直达高考]实验室有一支读数不准确的温度计,在测冰水混合物的温度时,其读数为20 ℃;在测一标准大气压下沸水的温度时,其读数为80 ℃.下面分别是温度计示数为41 ℃时对应的实际温度和实际温度为60 ℃时温度计的示数,其中正确的是()A.41 ℃、60 ℃B.21 ℃、40 ℃C.35 ℃、56 ℃D.35 ℃、36 ℃[解析]此温度计每一刻度表示的实际温度为10080-20℃=53℃,当它的示数为41 ℃时,它上升的格数为41-20=21格,对应的实际温度应为21×53℃=35 ℃;同理,当实际温度为60 ℃时,此温度计应从20开始上升格数6053=36格,它的示数应为36 ℃+20 ℃=56 ℃,所以C正确.[答案]C[知识体系][本节小结]1.平衡态:如果容器与外界没有能量交换,经过一段时间后,容器内各点的压强和温度都不再变化.2.热平衡:两个相互接触的系统,经过一段时间以后状态参量不再发生变化,这说明两个系统对传热来说已经达到了平衡.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,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡.一切达到热平衡的系统都具有相同的温度.4.摄氏温度t与热力学温度T的关系:T=t+273.15 K.。
温度与温标教案第一篇:温度与温标教案7.4 温度和温标学习目标1、知道是状态参量,什么是平衡态2、理解热平衡的概念及热平衡定律,体会生活中的热平衡现象。
了解热力学温度的应用3、理解温度的意义4、知道常见温度计的构造,会使用常见的温度计5、掌握温度的定义,知道什么是温标、热力学温标,以及热力学温度的表示。
理解摄氏温度与热力学温度的转换关系。
学习重、难点热平衡定律又叫热力学第零定律是本节的重点学法指导自主学习,合作完成、教师点拨知识链接1.初中物理中对“温度”的定义是:2.摄氏温标是如何规定的?3.你还知道哪几种温标?学习过程【自主学习】:仔细反复研读教材初步掌握本节内容,完成下列任务:1、状态参量:在研究系统的各种性质(包括几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等等)时需要用到一些物理量,例如,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,等等。
这些,叫做系统的状态参量。
2、平衡态与非平衡态(可以举例说明什么是平衡态与非平衡态)【补充说明】在外界影响下,系统也可以处于一种宏观性质不随时间变化的状态,但这不是平衡态。
比如:一根长铁丝,一端插入1000C的沸水中,另一端放在00C恒温源中,经过足够长时间,温度随铁丝有一定的分布,而且不随时间变化,这种状态不是平衡态,只是一种稳定状态,因为存在外界的影响,当撤去外界影响,系统各部分的状态参量就会变化。
②热力学系统的平衡态是一种动态平衡,组成系统的分子仍在做无规则运动,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。
而力学中的平衡是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动③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,由于涨落,仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。
3、两个系统达到了热平衡是指【说明】热平衡概念不仅适用于相互作用的系统,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他们的状态不发生变化,我们就说这两个系统原来是4、热平衡定律又叫,其内容表述为:。
7.4 温度和温标学习目标1.知道什么是状态参量,热平衡的概念.2.理解热平衡定律及温度的意义,体会生活中的热平衡现象.3.理解温标、热力学温度的意义,掌握摄氏温度与热力学温度的区别与联系.知识梳理一、平衡态与状态参量1.热力学系统:由大量分子组成的.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:、、等.4.平衡态:无外界影响、的状态.二、热平衡与温度1.热平衡:两个相互接触的系统,它们之间没有隔热材料,或通过导热性能好的材料接触,经过一段时间,这两个系统的状态参量不再发生变化,即这两个系统达到了热平衡状态.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.三、温度计与温标1.温度计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,水的沸点为.在0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成等份,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,热力学温标也叫“绝对温标”.(3)摄氏温度与热力学温度:自我检测1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)当系统处于平衡态时,系统的温度、压强、体积等都不随时间变化.( )(2)平衡态是一种理想情况.( )(3)温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量.( )(4)摄氏温度和热力学温度都是从零开始的.( ) 2.(多选)下列物体中处于非平衡态的是()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.冬天刚打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E.压缩密闭容器中的空气3.(多选)两个处于热平衡状态的系统,由于受外界影响,状态参量发生了变化,下列关于它们后来是否能处于热平衡状态的说法,正确的是()A.不能B.可能C.要看它们后来的温度是否相同D.取决于其他状态参量是否相同E.系统达到热平衡,其温度一定相同要点1:平衡态与状态参量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】(多选)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,故当系统的状态变化时,其各个状态参量都会改变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达到稳定C.只有处于平衡态的系统才有状态参量D.两个物体发生热传递时,它们组成的系统处于非平衡态E.处于平衡态的系统与外界无能量交换要点2: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无意义的.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.【例2】(多选)关于平衡态和热平衡,下列说法中不正确的有()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,说明这两个系统原来的温度是相等的C.热平衡就是平衡态D.处于热平衡的几个系统的压强一定相等E.处于热平衡的几个系统的温度一定相等【例3】(多选)下列有关热平衡的说法,不正确的是()A.如果两个系统在某时刻处于热平衡状态,则这两个系统永远处于热平衡状态B.热平衡定律只能研究三个系统的问题C.如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化,这两个系统又不受外界影响,那么这两个系统一定处于热平衡状态D.两个处于热平衡状态的系统,温度可以有微小的差别E.两系统的温度相同时,才能达到热平衡要点3:温度计和温标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。
第四节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、板书设计六、教学流程温度定标 摄氏温标 测量 工具 温度计 会选 会估 会放 会读 0 ℃ 100 ℃ 1 ℃ 温度与温标八、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。
课时7.4温度和温标1.知道什么是状态参量和什么是平衡态。
2.理解热平衡的概念及热平衡定律,体会生活中的热平衡现象。
了解热力学温度的应用。
3.理解温度的意义。
4.知道常见温度计的构造,会使用常见的温度计。
5.把握温度的定义,知道什么是温标、热力学温标,以及热力学温度的表示。
理解摄氏温度与热力学温度的转换关系。
重点难点:热平衡的定义及热平衡定律的内容,有关热力学温度的计算以及热力学温度与摄氏温度的区分与联系。
对温度意义的理解是本节的教学难点。
教学建议:在本节内容中,教科书引入了系统、状态参量、平衡态、热平衡等一系列概念,并依据热平衡来定义温度。
这样定义温度,使同学对温度这个物理量的理解比学校“冷热的程度”这一说法深刻了很多。
课前要求同学阅读所要学习的内容,并自行完成学问体系梳理,理清学问关系。
对平衡态和非平衡态的概念的理解要求并不高,同学只要知道就可以。
热平衡定律又叫热力学第零定律,这是本节教学的重点,为温度的测量供应了理论依据。
温度是标志一个物体与其他物体是否处于热平衡状态的物理量,教学中,老师应举出一些实例,引导同学体会那个“共同的热学性质”指的是什么。
导入新课:四季变换,阴晴冷暖,我们每天都会关注天气预报,适当增减衣物。
某市某天的天气预报如下:今日天气多云,温度19 ℃~29 ℃。
天气预报中所说的温度涉及什么物理学问呢?1.状态参量与平衡态(1)热力学系统:通常把由大量分子组成的争辩对象称为①热力学系统。
(2)状态参量:为了描述系统的状态,需要用到一些物理量,这些描述系统状态的物理量,叫作系统的②状态参量。
常用物理量有几何参量③体积、力学参量④压强、热学参量⑤温度。
(3)平衡态:没有外界影响的状况下,系统全部性质都不随时间变化的⑥稳定的状态。
2.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⑦不再变化。
(2)热平衡定律:假如两个系统与第三个系统达到⑧热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于⑨热平衡。
7.4温度和温标(教师用书独具)●课标要求认识温度的概念.●课标解读1.掌握热平衡与温度的概念.2.知道热力学温度与摄氏温度的关系.3.了解温度计的原理.●教学地位本节主要学习温度的概念,让学生知道热平衡、温标、热力学温度和摄氏温度,本节内容是学习热学内容的基础.(教师用书独具)●新课导入建议天气预报说某地某日气温最低零下16度,最高零上12度,这个“零上、零下”的零是怎样规定的?绝对零度的零又是怎样规定的?温度的“一度”,到底怎么表示?温度计是靠什么来表示温度高低的?●教学流程设计课前预习:1.看教材;2.填写【课前自主导学】⇒步骤1:导入新课,以天气预报,引出温度、提出问题⇒步骤2:老师提问,检查学生预习效果,并组织讨论⇒步骤3:师生互动完成“探究1”理解平衡态和热平衡定律⇒步骤4:师生互动完成“探究2”掌握温度和温标⇓步骤5:例题讲解并与学生区分热力学温度和摄氏温度步骤7:学生练习,完成【当堂双基达标】⇐步骤6:完成“探究3”掌握处理不准确温度计的方法技巧⇐步骤8:课堂小结:学会总结本节知识,老师布置【课时作业】⇐状态参量与平衡态1.基本知识(1)热力学系统:由大量分子组成的研究对象.(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.2.思考判断(1)体积、压强、温度都是描述系统热学性质的状态参量.(×)(2)系统的状态参量永远不会达到稳定.(×)(3)当系统处于平衡态时,系统所有的性质都不随时间变化.(×)3.探究交流一根长铁丝,一端插入100 ℃的沸水中,另一端放入0 ℃的恒温源中,经过足够长的时间,温度随铁丝有一定的分布,而且不随时间变化,这种状态是否为平衡态?【提示】这种状态不是平衡态,只是一种稳定状态,因为存在外在因素的影响.热平衡与温度1.(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.(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)热平衡状态的特征:一切达到热平衡的系统都具有相同的温度.2.思考判断(1)热平衡的概念只适用于相互接触的系统.(×)(2)表征热平衡达到“共同性质”的物理量是温度.(√)(3)系统达到热平衡,其温度不一定相同.(×)3.探究交流两个相互接触的物体经过一定的时间一定能够达到热平衡吗?【提示】不一定,如果一个物体的温度持续升高时,两个物体之间总存在一个温度差,温度计与温标1.(1)常见温度计的测温原理名称原理水银温度计根据水银热胀冷缩的性质来测量温度金属电阻温根据金属铂的电阻随温度的变化而变化来测量温度度计气体温度计根据气体压强随温度的变化而变化来测量温度热电偶温度根据不同导体,因温差产生电动势的大小不同来测量温度计温标:定量描述温度的方法①摄氏温标一种表示温度的方法,规定标准大气压下冰的熔点为0_℃,水的沸点为100_℃.在0和100之间分成100等份,每一份就是1 ℃.②热力学温标现代科学中常用的表示温度的方法,规定摄氏温度的-273.15 ℃为零值,它的一度等于摄氏温度的一度.③摄氏温度与热力学温度摄氏温度:摄氏温标表示的温度,用符号t表示,单位摄氏度,符号表示为℃.热力学温度:热力学温标表示的温度,用符号T表示,单位开尔文,符号表示为K.换算关系:T=t+273.15_K.2.思考判断(1)摄氏温度和热力学温度都是从零开始的.(×)(2)0 ℃的温度可以用热力学温度粗略地表示为273 K.(√)(3)温度升高了10 ℃也就是升高了10 K.(√)3.探究交流摄氏温度和热力学温度有什么相同点和不同点?【提示】相同点:摄氏温度表示的温度差等于热力学温度表示的温度差.不同点:两种温度的起点不同,热力学温度从0开始,而摄氏温度可以取负值.平衡态和热平衡的理解【问题导思】1.为什么说热力学平衡态是一种动态平衡?2.两个系统达到热平衡的条件是什么?3.怎样理解热平衡定律的物理意义?1.平衡态的理解(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的状态.(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,由于外界影响,仍可能发生偏离平衡状态的微小变化.(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状态.2.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.1.两个温度不同的物体相互接触时,这两个物体组成的系统处于非平衡态;最终两个系统之间的关系是热平衡.2.两个温度不同的物体各自可能处于平衡态.(2013·长沙检测)关于平衡态和热平衡,下列说法中正确的有() 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,说明这两个系统原来的温度是相等的C.热平衡就是平衡态D.处于热平衡的几个系统的压强一定相等【审题指导】(1)一个系统的温度、压强、体积等都不变化时,才是处于平衡状态.(2)若两个系统的温度相等,则两个系统已达到热平衡.【解析】一般来说,描述系统的状态参量不只是一个,根据平衡态的定义知所有性质都不随时间变化,系统才处于平衡态,A错误;根据热平衡的定义知处于热平衡的两个系统温度相同,故B正确、D错误;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,可见C错误.【答案】 B处理平衡态的问题要注意以下三点1.平衡态问题与热平衡不同,平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡.2.必须要经过较长一段时间,直到系统内所有性质都不随时间变化为止.3.系统与外界没有能量的交换.1.(2013·镇江调研)下列说法正确的是()A.两个系统处于热平衡时,它们一定具有相同的热量B.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统也必定处于热平衡C.温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量D.热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理【解析】热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度,故A项错误,C项正确;由热平衡定律知,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,这也是温度计用来测量温度的基本原理,故B、D两项也正确。
课题:§7.4 温度和温标学习目标: 1、知道是状态参量,什么是平衡态2、理解热平衡的概念及热平衡定律,体会生活中的热平衡现象。
了解热力学温度的应用3、理解温度的意义4、知道常见温度计的构造,会使用常见的温度计5、掌握温度的定义,知道什么是温标、热力学温标,以及热力学温度的表示。
理解摄氏温度与热力学温度的转换关系。
重点难点:热平衡定律又叫热力学第零定律是本节的重点学习方法:自主学习,合作完成、教师点拨学习过程:【导读与导思】仔细反复研读教材初步掌握本节内容,完成下列任务1、状态参量:在研究系统的各种性质(包括几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等等)时需要用到一些物理量,例如,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,等等。
这些,叫做系统的状态参量。
2、平衡态与非平衡态(可以举例说明什么是平衡态与非平衡态)【补充说明】①在外界影响下,系统也可以处于一种宏观性质不随时间变化的状态,但这不是平衡态。
比如:一根长铁丝,一端插入1000C的沸水中,另一端放在00C恒温源中,经过足够长时间,温度随铁丝有一定的分布,而且不随时间变化,这种状态不是平衡态,只是一种稳定状态,因为存在外界的影响,当撤去外界影响,系统各部分的状态参量就会变化。
②热力学系统的平衡态是一种动态平衡,组成系统的分子仍在做无规则运动,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。
而力学中的平衡是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动③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,由于涨落,仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。
3、两个系统达到了热平衡是指【说明】热平衡概念不仅适用于相互作用的系统,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他们的状态不发生变化,我们就说这两个系统原来是4、热平衡定律又叫,其内容表述为:5、温度的概念:6、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是;一切达到热平衡的物体都具有相同的。