温度与温标

★★★学科：物理年级：高二时间：2019.4.8审核：★★★东陆高中教案设计稿纸-1-崇德法制博学力行主备小组：第3组组长：王加勇组员：王加勇邓惠琼共案个案★★★学科：物理年级：高二时间：2019.4.8审核：★★★东陆高中教案设计稿纸-1-崇德法制博学力行第四节温度和温标一、知识与技能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度的表示二、教学重点热平衡的定义及热平衡定律的内容。三、教学难点有关热力学温度的计算－）引入新课教师：在初中我们已学过了测量温度时常用的一种单位，叫摄氏度。大家都知道：它是以冰水混合物的温度为0度，以一个大气压下沸水的温度为100度，在这两温度之间等分100个等份，每一等份为1个温度单位，叫摄氏度。这种以冰水混合物的温度为零度的测温方法叫摄氏温标，以摄氏温标表示的温度叫摄氏温度。今天我们将要进一步学习有关温度和温标的知识。二）教学过程1．平衡态与状态参量教师：引导学生阅读教材有关内容。回答问题：★★★学科：物理年级：高二时间：2019.4.8审核：★★★东陆高中教案设计稿纸-1-崇德法制博学力行（1）什么是系统的状态参量？并举例说明。（2）举例说明，什么平衡态？学生：阅读教材，思考讨论，回答问题。参考答案：（1）在物理学中，通常把所研究的对象称为系统。为了描述系统的状态，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……这些描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量。（2）要定量地描述系统的状态往往很难，因为有时系统各部分的参量并不相同，而且可能正在变化。然而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会达到稳定。举例说，把不同压强、不同温度的气体混在同一个容器中，如果容器和外界没有能量的交换，经过一段时间后，容器内各点的温度、压强就会变得一样。这种情况下我们说系统达到了平衡态，否则就是非平衡态。2．热平衡与温度教师：引导学生阅读教材有关内容。回答问题：（1）什么是热平衡？（2）怎样理解热平衡概念也适用于两个原来没有★★★学科：物理年级：高二时间：2019.4.8审核：★★★东陆高中教案设计稿纸-1-崇德法制博学力行发生过作用的系统？（3）怎样判断两个系统原来是处于热平衡的？（4）热平衡定律的内容是什么？（5）温度是如何定义的？其物理意义是什么？学生：阅读教材，思考讨论，回答问题。参考答案：（1）对于两个相互作用的系统，如果它们之间没有隔热材料，它们相互接触，或者通过导热性能很好的材料接触，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变。最后，两个系统的状态参量不再变化，说明两个系统已经具有了某个共同性质，此时我们说两个系统达到了热平衡。（2）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。（3）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。（4）实验表明：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。（5）两个系统处于热平衡时，它们具有一个共同★★★学科：物理年级：高二时间：2019.4.8审核：★★★东陆高中教案设计稿纸-1-崇德法制博学力行性质，我们就把表征这一共同性质的物理量定义为温度。也就是说，温度是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，它的特征就是一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。3．温度计与温标教师：引导学生阅读教材有关内容。回答问题：（1）什么是温标？（2）如何来确定一个温标？并以摄氏温标的确定为例加以说明。（3）什么是热力学温标和热力学温度？热力学温度的单位是什么？热力学温度与摄氏温度的换算关系怎样？学生：阅读教材，思考讨论，回答问题。参考答案：（1）如果要定量地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是温标。（2）确定一个温标时首先要选择一种测温的物质，根据这种物质的某个特性来制造温度计。例如，可以根据水银的热膨胀来制造水银温度计，这时我们规定细管中水银柱的高度与温度的关系是线性关系；也可以根据铂的电阻随温度的变化来制造金属电阻温度计，这时我们规定铂的电阻与温度的关系★★★学科：物理年级：高二时间：2019.4.8审核：★★★东陆高中教案设计稿纸-1-崇德法制博学力行是线性关系。同样的道理，还可以根据气体压强随温度的变化来制造气体温度计，根据不同导体因温差产生电动势的大小来制造热电偶温度计，等等。确定了测温物质和这种物质用以测温的某种性质之后，还要确定温度的零点和分度的方法。例如，早期的摄氏温标规定，标准大气压下冰的熔点为0℃，水的沸点为100℃；并据此把玻璃管上0℃刻度与100℃刻度之间均匀分成100等份，每份算做1℃。（3）以-273.15℃（在高中阶段可简单粗略地记成-273℃）作为零度的温标叫热力学温标，也叫绝对温标。用热力学温标表示的温度叫做热力学温度。它是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号T表示，单位是开尔文，简称开，符号为K。热力学温度与摄氏温度的换算关系是：T=t+273.15K说明：热力学温度的每一度大小与摄氏温度每一度大小相同。热力学温度的零度即0K，叫绝对零度，它是宇宙中只能无限接近，但不可能达到的低温的极限。4.小结本节课我们学习的物理概念有系统、外界、状态参★★★学科：物理年级：高二时间：2019.4.8审核：★★★东陆高中教案设计稿纸-1-崇德法制博学力行量、平衡态、热平衡、温度与温标等，要熟记各概念，要会对温度进行换算。5.板书设计一、状态参量与平衡态二、热平衡与温度三、温度与温标6.作业：优化设计第四节★★★学科：物理年级：高二时间：2019.4.8审核：★★★东陆高中教案设计稿纸-1-崇德法制博学力行