高中物理新人教版 选修- 系列课件7.4温度和温标第七章分子动理论教学目标 （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）过程与方法 通过学习温度与温标，体会热力学温度与摄氏温度的关系 。 （三）情感、态度与价值观 体会生活中的热平衡现象，感应热力学温度的应用。 教学重点：热平衡的定义及热平衡定律的内容。 教学难点：有关热力学温度的计算。 教学方法：讲练法、举例法、阅读法 教学用具：投影仪、投影片第四节 温度和温标 一、平衡态与状态参量1、系统：物理学中，把所研究的对象称为系统 系统以外的周围物体称之为外界或环境， 系统与外界之间往往存在相互的作用在物理 学研究中，对系统内部问题，往往采取“隔离” 分析方法，对系统与外界的相互作用问题，往 往采取“整体”分析的方法2、状态参量 ： 描述物质系统状态的宏观物 理量叫做状态参量 物理学中，需要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 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等等 3、平衡态：系统所有宏观性质不随时间变 化时状态称之为平衡态 一个物理学系统，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 态参量会达到稳定热学系统所处的平衡态往往是一种动态的 平衡，这种动态平衡性质充分说明热运动是物 质运动的一种特殊形式。例1在热学中，要描述一定气体的宏观状 态，需要确定下列哪些物理量( )A每个气体分子的运动速率 B压强C体积 D温度 解析：描述系统的宏观状态，其参量是宏观 量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气 体的宏观状态参量气体的压强、体积、温度分 别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质 进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状 态参量显然B、C、D选项正确 BCD 二、热平衡与温度 1、热平衡：两个系统之间没有隔热材料，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(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。3、温度两个系统处于热平衡时，它们具有一个“共同 性质”。我们就把表征这一“共同性质”的物理量定 义为温度。 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。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”这就是常用温度计能 够用来测量温度的基本原理若温度计跟物体A处于热平衡，它同时也跟物 体B处于热平衡，根据热平衡定律，A的温度便与 B的温度相等.例2、一金属棒的一端与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 答案：否，因金属棒各部分温度不相同，存 在能量交换三、温度计与温标 1、温标：定量描述温度的方法叫做温标 温标的建立包含三个要素：选择温度计中用于测量温度的物质，即测温 物质；对测温物质的测温属性随温度变化规律的定 量关系作出某种规定；确定固定点即温度的零点和分度方法2、热力学温度 (1)定义：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。 (2)符号: T，(3)单位开尔文，简称开，符号为K(4) 热力学温标与热力学温度T的关系：Tt+273.15 K (5)说明 摄氏温标的单位“”是温度的常用单位，但 不是国际制单位，温度的国际制单位是开尔文， 符号为K在今后各种相关热力学计算中，一定 要牢记将温度单位转换为热力学温度即开尔文；由Tt+273.15 K可知，物体温度变化l与 变化l K的变化量是等同的，但物体所处状态为 l与l K是相隔甚远的；一般情况下， Tt+273 K例3实际应用中，常用到 一种双金属温度计它是 利用铜片与铁片铆合在一 起的双金属片的弯曲程度 随温度变化的原理制成的 ，如图741所示已 知左图中双金属片被加热 时，其弯曲程度会增大， 则下列各种相关叙述中 正确的有 ( )双金属温度计 图741 A该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属 B双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的 C由左图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数 D由右图可知，其双金属征的内层一定为铜外层一定为铁ABC 解析：双金属温度计是利用热膨胀系数不同 的铜、铁两种金属制成的双金属片其弯曲程度随温 度变化的原理来工作的，A、B选项是正确的图7 4一l左图中加热时，双金属片弯曲程度增大 ，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系 数较大，即铜的热膨胀系数较大，C选项正确图 741右图中，温度计示数是顺时针方向增大， 说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动，则 其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属 片的内层一定是铁，外层一定是铜，D选项是错误 的 石器时代 http:/www.shiqisifu.cc/m/ 石器时代 wkd27xny 一击，希望冥大人今晚可以穿着这件长袍出席。”看着木兮女皇眼里的祈求，夜北冥非常无奈的点了点头，这女皇也是个心大 的，把龙袍都给自己做出来了，不知道的还以为女皇要退位让自己来做这皇位呢！不过木兮的心意，夜北冥也是记在了心里。 得到了夜北冥的一个人情，木兮以后的日子可谓是一片光明。梦瑶等人也穿着各自的衣服，朝凰大陆的衣服当然是未央大陆所 比不上的，款式新颖让木兮这个见惯了大场面的女皇都忍不住看直了眼，直到夜北冥穿着黑色镶金龙袍出现。夜北冥穿着龙袍 的时候，整个人的气势瞬间就变了，浑身透露着上位者的威压，带着王者气势，因为带着面具，所以看不见全部的面貌，可是 就是那露出来的小巧的下巴和轻抿的樱桃嘴唇，就已经很迷人了，还有面具下露出的那双黑曜石似的眼睛。当那双眼睛盯着你 的时候，你会感觉你的秘密都被她看透了，不敢与之对视。（鱼唇的人类，你们不知道盯着你们的其实是冥大大的精神力吧， 这世上有什么是精神力看不透的呢？嘎嘎嘎）宴会时间到了，所有的臣民都带着自己的家属坐在专属于自己的位置上，桌子 前摆放着各种各样的瓜果美食，可是却没有任何人去吃，因为女皇还没来，所以所有人即使再饿也不敢动手直接吃。“女皇驾 到”大殿门口的太监用她那尖细的嗓音，说出了在场所有人最想听的一句话，众人纷纷抬起头朝门口看去。只见穿着一身黄 色镶金龙袍的女皇对她身边同样穿着黑色龙袍的脸戴银色面具的神秘女子有说有笑的走进了大殿，梦瑶等人待在夜北冥的行宫 里没有跟来，所以陪同进来的都是太监宫男们。“吾皇万岁万岁万万岁！”大殿里所有人跪在地上低着头对木兮表示问安。“ 平身！”然后与夜北冥走到大殿最上方坐在黄金龙椅上，而夜北冥则坐在龙椅旁边木兮早就叫人准备好的另一张黑玉石椅上， 靠着椅背，一只手倚在椅子的扶手上，摸着自己的下巴，眼神好笑的看着下面呆滞的人。此刻呆滞中的群臣们心里在想，什么 时候见过自家不苟言笑的女皇笑的这么开怀了，还有女皇身边那威武霸气带着王者气息的戴银色面具女子就是女皇的义妹吗？ 心思活络的一些大臣还想着什么时候让自己长相出众的儿子去勾引女皇义妹，成就一番好姻缘“想必众位爱卿也很好奇朕今 天设宴接待的义妹是哪位，朕身边这位就是朕在外学成归来的义妹冥！”木兮看了一眼旁边悠闲的夜北冥一眼，宠溺的说 道：“朕这义妹从小跟着自己的师傅在秘境修炼，所以不怎么跟外界接触，这次有机会来到外界体验生活，朕就想给她最好 的。”说完，严肃的看着下面正在思考的众臣说道：“花总管上来宣读圣旨！”站在一旁侍奉的花总管走到台前将手中一直捧 着的圣旨打开，语气充满了喜悦的大声宣读道：“奉