邢臺市第三中學高二物理導學案：第七章第四節(jié) 溫度和溫標

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第七章分子動理論第四節(jié)溫度和溫標【學習目標敘寫】1．說出系統(tǒng)的狀態(tài)參量以及平衡態(tài)的概念。2．概述熱平衡的概念及熱平衡定律3．溫度與溫標的定義以及熱力學溫度的表示.【學習重點】教學重點：熱平衡的定義及熱平衡定律的內容【使用說明與學法指導】1、認真自學閱讀教材從第10頁到第13頁，用紅色筆勾畫出疑難點獨立完成探究題并總結規(guī)律方法。2、通過預習完成導學案預習案內容?！绢A習案】一、狀態(tài)參量與平衡態(tài)1．系統(tǒng)和外界(1）系統(tǒng):在熱學中，把某個范圍內大量分子組成的研究對象叫做 ，簡稱系統(tǒng)．(2)外界：系統(tǒng)之外與系統(tǒng)發(fā)生 的其他物體統(tǒng)稱為外界．2．狀態(tài)參量：在熱學中，為確定系統(tǒng)的狀態(tài),需要用到的一些物理量，如 、 、 等．3．平衡態(tài)：對于一個不受外界影響的系統(tǒng)，無論其初始狀態(tài)如何,經過足夠長的時間后,必將達到一個 不再隨時間變化的 狀態(tài)，這種狀態(tài)叫平衡態(tài)．二、熱平衡與溫度1．熱平衡兩個系統(tǒng)相互接觸，它們之間沒有 材料，或通過導熱性能好的材料接觸，這兩個系統(tǒng)的 不再變化，此時的狀態(tài)叫熱平衡狀態(tài)，我們說兩系統(tǒng)達到了 ．2．熱平衡定律如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到 ,那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于 ，這個結論稱為熱平衡定律，又叫熱力學第零定律．3．溫度處于熱平衡的兩個系統(tǒng)必定具有某個 性質，我們用 來表征這個“共同性質"．溫度也可理解為物體的 程度．三、溫度計和溫標1．溫度計的測溫原理（1）水銀溫度計是根據物體 的性質來測量溫度的．（2)金屬電阻溫度計是根據金屬的 隨 的變化來測量溫度的．（3)氣體溫度計是根據 與 的關系來測量溫度的．(4）熱電偶溫度計是根據不同導體，因 產生電動勢的大小來測量溫度的．2．溫標：定量描述溫度的方法（1）攝氏溫標一種表示溫度的方法，規(guī)定標準大氣壓下冰的熔點為

，水的沸點為 .在0℃和100℃之間分成100等份,每一份就是（2）熱力學溫標現代科學中常用的表示溫度的方法，規(guī)定攝氏溫度的－273。15℃為零值，它的一度 (3)攝氏溫度與熱力學溫度①攝氏溫度： 溫標表示的溫度，用符號t表示，單位 ，符號表示為℃.②熱力學溫度： 溫標表示的溫度，用符號T表示,單位 ,符號表示為K.③換算關系：T＝ K【特別提醒】在用熱力學溫標和攝氏溫標表示溫度變化時，每變化1℃等于每變化1K，即兩種溫標表示的溫度差是相等的我的疑惑【探究案】影響因素(1)溫度:溫度越高擴散越快(2）濃度:從濃度大處向濃度小處擴散(3）還與物質的狀態(tài)，物體的密度差有關(1)溫度：溫度越高，布朗運動越顯著(2)固體微粒的大小:微粒越小，布朗運動越明顯微觀機制擴散現象說明了物質分子都在永不停息的做無規(guī)則運動布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動，但不是分子的無規(guī)則運動，而是間接反映了液體分子的無規(guī)則運動相同點：①產生的根本原因相同,也就是分子永不停息地做無規(guī)則運動；②它們都隨溫度的升高而表現得越明顯.項目擴散現象布朗運動定義不同物質能夠彼此進入對方的現象懸浮在液體(或氣體）中的固體微粒的無規(guī)則運動原因物質分子永不停息地做無規(guī)則運動直接原因:大量液體（或氣體)分子對懸浮微粒的撞擊而導致的不平衡性根本原因：液體分子的無規(guī)則運動1．平衡態(tài)的理解（1)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，表現為系統(tǒng)的宏觀性質不隨時間變化，而力學中的平衡態(tài)是指物體的運動狀態(tài)處于靜止或勻速直線運動的狀態(tài)．(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．系統(tǒng)處于平衡態(tài)時,由于漲落，仍可能發(fā)生偏離平衡狀態(tài)的微小變化．(3）兩個系統(tǒng)達到熱平衡后再把它們分開，如果分開后它們都不受外界影響，再把它們重新接觸,它們的狀態(tài)不會發(fā)生新的變化．因此,熱平衡概念也適用于兩個原來沒有發(fā)生過作用的系統(tǒng)．因此可以說,只要兩個系統(tǒng)在接觸時它們的狀態(tài)不發(fā)生變化,我們就說這兩個系統(tǒng)原來是處于熱平衡的．2．熱平衡定律的意義熱平衡定律又叫熱力學第零定律，為溫度的測量提供了理論依據．因為互為熱平衡的物體具有相同的溫度，所以比較各物體溫度時，不需要將各個物體直接接觸，只需將作為標準物體的溫度計分別與各物體接觸，即可比較溫度的高低．1．對溫度的理解應注意（1）宏觀上，表示物體的冷熱程度．（2）微觀上，反映分子熱運動的激烈程度．(3)一切達到熱平衡的物體都具有相同的溫度．（4）若物體與A處于熱平衡,它同時也與B達到熱平衡，則A的溫度便等于B的溫度，這就是溫度計用來測量溫度的基本原理．2．溫度計測量原理：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，其溫度與待測物體的溫度相同．3．溫標（1)常見的溫標有攝氏溫標、華氏溫標、熱力學溫標．（2)溫標要素:第一選擇某種具有測溫屬性的測溫物質；第二了解測溫物質隨溫度變化的函數關系；第三確定溫度零點和分度的方法．例題1：關于平衡態(tài)和熱平衡，下列說法中正確的是（）A．只要溫度不變且處處相等，系統(tǒng)就一定處于平衡態(tài)B．兩個系統(tǒng)在接觸時它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，這兩個系統(tǒng)原來的溫度是相同的C．熱平衡就是平衡態(tài)D．處于熱平衡的幾個系統(tǒng)的溫度一定相等【反思總結】平衡狀態(tài)時各狀態(tài)參量都保持穩(wěn)定．熱平衡指溫度相同，熱平衡時，不一定處于平衡態(tài)．例題2。關于熱力學溫度下列說法中正確的是()A．－33℃＝B．溫度變化1℃，也就是溫度變化C．攝氏溫度與熱力學溫度都可能取負值D．溫度由t℃升至2t℃，對應的熱力學溫度升高了273K＋t【反思總結】解決熱力學溫度與攝氏溫度的關系問題的關鍵:(1)T＝t＋273。15K是解決有關攝氏溫度與熱力學溫度問題的基礎．(2）溫度變化1℃與變化1K是等效的，即ΔT＝Δt，但ΔT≠Δt＋(3)絕對零度是低溫的極限,永遠達不到，只能接近，故熱力學溫度不能出現負值．【訓練案】1．下列敘述正確的是（)A．若不斷冷凍，物體的溫度就不斷地下降，沒有止境B．目前尚不知最低溫是多少，最高溫是多少C．攝氏零下的373度是低溫的下限D．任何物體，溫度下降到某一點就不能再降2．熱力學系統(tǒng)的平衡態(tài)是一種（)A．定態(tài)平衡B．動態(tài)平衡C．分子已經不動D．分子仍做無規(guī)則運動3．物體的溫度從27℃降低到0℃，用熱力學溫度表示，以下說法正確的是（）A．物體的溫度降低了27KB．物體的溫度降低了300KC．物體的溫度降低到273KD．物體的溫度降低到0K4．兩個原來處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，分開后，由于受外界的影響,其中一個系統(tǒng)的溫度升高了5K，另一個系統(tǒng)的溫度升高了5℃，則下列說法正確的是（)A．兩個系統(tǒng)不再是熱平衡系統(tǒng)了 B．兩個系統(tǒng)此時仍是熱平衡狀態(tài)C．兩個系統(tǒng)的狀態(tài)都發(fā)生了變化 D．兩個系統(tǒng)的狀態(tài)都沒有發(fā)生變化5．兩個處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，由于受外界影