高二物理选修33导学案第七章第四节 温度和温标

第七章分子动理论第四节温度和温标【学习目标叙写】1．说出系统的状态参量以及平衡态的概念。2．概述热平衡的概念及热平衡定律3．温度与温标的定义以及热力学温度的表示。【学习重点】教学重点：热平衡的定义及热平衡定律的内容【使用说明与学法指导】1、仔细自学阅读教材从第10页到第13页，用红色笔勾画出疑难点完成探究题并总结规律方法。2、通过预习完成导学案预习案内容。【预习案】一、状态参量与平衡态1．系统和外界(1)系统：在热学中，把某个范围内大量分子组成的讨论对象叫做 ，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．2．状态参量：在热学中，为确定系统的状态，需要用到的一些物理量，如 、 、 等．3．平衡态：对于一个不受外界影响的系统，无论其初始状态如何，经过足够长的时间后，必将到达一个 不再随时间变化的 状态，这种状态叫平衡态．二、热平衡与温度1．热平衡两个系统相互接触，它们之间没有 材料，或通过导热性能好的材料接触，这两个系统的 不再变化，此时的状态叫热平衡状态，我们说两系统到达了 ．2．热平衡定律假如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 ，这个结论称为热平衡定律，又叫热力学第零定律．3．温度处于热平衡的两个系统必定具有某个 性质，我们用 来表征这个“共同性质〞．温度也可理解为物体的 程度．三、温度计和温标1．温度计的测温原理(1)水银温度计是依据物体 的性质来测量温度的．(2)金属电阻温度计是依据金属的 随 的变化来测量温度的．(3)气体温度计是依据 与 的关系来测量温度的．(4)热电偶温度计是依据不同导体，因 产生电动势的大小来测量温度的．2．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

，水的沸点为 .在0℃和100℃之间分成100等份，每一份就是(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 (3)摄氏温度与热力学温度①摄氏温度： 温标表示的温度，用符号t表示，单位 ，符号表示为℃.②热力学温度： 温标表示的温度，用符号T表示，单位 ，符号表示为K.③换算关系：T＝ K【特殊提示】在用热力学温标和摄氏温标表示温度变化时，每变化1℃等于每变化1K，即两种温标表示的温度差是相等的我的怀疑【探究案】影响因素(1)温度：温度越高集中越快(2)浓度：从浓度大处向浓度小处集中(3)还与物质的状态，物体的密度差有关(1)温度：温度越高，布朗运动越显著(2)固体微粒的大小：微粒越小，布朗运动越明显微观机制集中现象说明白物质分子都在永不停息的做无规那么运动布朗运动是悬浮微粒的无规那么运动，但不是分子的无规那么运动，而是间接反映了液体分子的无规那么运动相同点：①产生的根本缘由相同，也就是分子永不停息地做无规那么运动；②它们都随温度的上升而表现得越明显.工程集中现象布朗运动定义不同物质能够彼此进入对方的现象悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规那么运动缘由物质分子永不停息地做无规那么运动直接缘由：大量液体(或气体)分子对悬浮微粒的撞击而导致的不平衡性根本缘由：液体分子的无规那么运动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那么运动，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)平衡态是一种抱负状况，由于任何系统完全不受外界影响是不行能的．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)两个系统到达热平衡后再把它们分开，假如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．2．热平衡定律的意义热平衡定律又叫热力学第零定律，为温度的测量供应了理论依据．由于互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比拟各物体温度时，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，即可比拟温度的上下．1．对温度的理解应留意(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)一切到达热平衡的物体都具有相同的温度．(4)假设物体与A处于热平衡，它同时也与B到达热平衡，那么A的温度便等于B的温度，这就是温度计用来测量温度的根本原理．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．温度计与待测物体接触，到达热平衡，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)温标要素：第一选择某种具有测温属性的测温物质；其次了解测温物质随温度变化的函数关系；第三确定温度零点和分度的方法．例题1：关于平衡态和热平衡，以下说法中正确的选项是()A．只要温度不变且到处相等，系统就肯定处于平衡态B．两个系统在接触时它们的状态不发生变化，这两个系统原来的温度是相同的C．热平衡就是平衡态D．处于热平衡的几个系统的温度肯定相等【反思总结】平衡状态时各状态参量都保持稳定．热平衡指温度相同，热平衡时，不肯定处于平衡态．例题2.关于热力学温度以下说法中正确的选项是()A．－33℃＝B．温度变化1℃，也就是温度变化C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值D．温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度上升了273K＋t【反思总结】解决热力学温度与摄氏温度的关系问题的关键：(1)T＝t＋273.15K是解决有关摄氏温度与热力学温度问题的根底．(2)温度变化1℃与变化1K是等效的，即ΔT＝Δt，但ΔT≠Δt＋(3)肯定零度是低温的极限，永久达不到，只能接近，故热力学温度不能消失负值．【训练案】1．以下表达正确的选项是()A．假设不断冷冻，物体的温度就不断地下降，没有止境B．目前尚不知最低温是多少，最高温是多少C．摄氏零下的373度是低温的下限D．任何物体，温度下降到某一点就不能再降2．热力学系统的平衡态是一种()A．定态平衡B．动态平衡C．分子已经不动D．分子仍做无规那么运动3．物体的温度从27℃降低到0℃，用热力学温度表示，以下说法正确的选项是()A．物体的温度降低了27KB．物体的温度降低了300KC．物体的温度降低到273KD．物体的温度降低到0K4．两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上升了5K，另一个系统的温度上升了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5．两个处于热平衡状态的系统，由于受外界影响，状态参量