溫度和溫標 教學(xué)目標（一）知識與技能1．了解系統(tǒng)的狀態(tài)參量以及平衡態(tài)的概念。2．掌握熱平衡的概念及熱平衡定律。3．掌握溫度與溫標的定義以及熱力學(xué)溫度的表示。（二）過程與方法通過學(xué)習(xí)溫度與溫標，體會熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系。（三）情感、態(tài)度與價值觀體會生活中的熱平衡現(xiàn)象，感應(yīng)熱力學(xué)溫度的應(yīng)用。教學(xué)重點：熱平衡的定義及熱平衡定律的內(nèi)容。教學(xué)難點：有關(guān)熱力學(xué)溫度的計算。教學(xué)方法：講練法、舉例法、閱讀法教學(xué)用具：投影儀、投影片 一、平衡態(tài)與狀態(tài)參量1、系統(tǒng)：物理學(xué)中，把所研究的對象稱為系統(tǒng)．系統(tǒng)以外的周圍物體稱之為外界或環(huán)境，系統(tǒng)與外界之間往往存在相互的作用．在物理學(xué)研究中，對系統(tǒng)內(nèi)部問題，往往采取“隔離”分析方法，對系統(tǒng)與外界的相互作用問題，往往采取“整體”分析的方法． 2、狀態(tài)參量：描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的宏觀物理量叫做狀態(tài)參量．物理學(xué)中，需要研究系統(tǒng)的各種性質(zhì)，包括幾何性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)、電磁性質(zhì)等等．為了描述系統(tǒng)的狀態(tài)。需要用到一些物理量，例如：用體積描述它的幾何性質(zhì)，用壓強描述力學(xué)性質(zhì)．用溫度描述熱學(xué)性質(zhì)等等 3、在沒有外界影響的情況下，只要經(jīng)過足夠長的時間，系統(tǒng)內(nèi)各部分的狀態(tài)參量能夠達到穩(wěn)定狀態(tài)。這種狀態(tài)叫作平衡態(tài)．熱學(xué)系統(tǒng)所處的平衡態(tài)往往是一種動態(tài)的平衡，這種動態(tài)平衡性質(zhì)充分說明熱運動是物質(zhì)運動的一種特殊形式。 例1．在熱學(xué)中，要描述一定氣體的宏觀狀態(tài)，需要確定下列哪些物理量(　)A．每個氣體分子的運動速率B．壓強C．體積D．溫度解析：描述系統(tǒng)的宏觀狀態(tài)，其參量是宏觀量，每個氣體分子的運動速率是微觀量，不是氣體的宏觀狀態(tài)參量．氣體的壓強、體積、溫度分別是從力學(xué)、幾何、熱學(xué)三個角度對氣體的性質(zhì)進行的宏觀描述，是確定氣體宏觀狀態(tài)的三個狀態(tài)參量．顯然B、C、D選項正確．BCD 二、熱平衡與溫度1、熱平衡：如果兩個系統(tǒng)相互接觸而傳熱，這兩個系統(tǒng)的狀態(tài)參量將會互相影響而分別改變。經(jīng)過一段時間，各自的狀態(tài)參量就不再變化了，這說明兩個系統(tǒng)達到了平衡．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(又叫熱力學(xué)第零定律)：如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，這個結(jié)論稱為熱平衡定律。3、溫度當兩個系統(tǒng)A、B處于熱平衡時，它們必定具有某個共同的熱學(xué)性質(zhì)，我們就把表征這一“共同的熱學(xué)性質(zhì)”的物理量叫作溫度 系統(tǒng)達到熱平衡的宏觀標志就是溫度相同，若溫度不同即系統(tǒng)處于非平衡態(tài)，則系統(tǒng)一定存在著熱交換。溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的物理量，它的特征就是“達到熱平衡的系統(tǒng)具有相同的溫度”這就是常用溫度計能夠用來測量溫度的基本原理．若溫度計跟物體A處于熱平衡，它同時也跟物體B處于熱平衡，根據(jù)熱平衡定律，A的溫度便與B的溫度相等. 例2、一金屬棒的一端與0℃冰接觸，另一端與100℃水接觸，并且保持兩端冰、水的溫度不變．問當經(jīng)過充分長時間后，金屬棒所處的狀態(tài)是否為熱平衡態(tài)?為什么?解析：因金屬棒一端與0℃冰接觸，另一端與100℃水接觸，并且保持兩端冰、水的溫度不變時，金屬棒兩端溫度始終不相同，雖然金屬棒內(nèi)部溫度分布處于一種從低到高逐漸升高穩(wěn)定狀態(tài)，但其內(nèi)部總存在著沿一定方向的能量交換，所以金屬棒所處的狀態(tài)不是平衡態(tài)．答案：否，因金屬棒各部分溫度不相同，存在能量交換． 三、溫度計與溫標1、溫標：定量描述溫度的方法叫做溫標溫標的建立包含三個要素：①選擇溫度計中用于測量溫度的物質(zhì)，即測溫物質(zhì)；②對測溫物質(zhì)的測溫屬性隨溫度變化規(guī)律的定量關(guān)系作出某種規(guī)定；③確定固定點即溫度的零點和分度方法． 2、熱力學(xué)溫度．(1)定義：熱力學(xué)溫標表示的溫度叫做熱力學(xué)溫度，它是國際單位制中七個基本物理量之一。(2)符號:T，(3)單位開爾文，簡稱開，符號為K．(4)熱力學(xué)溫標與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系：T＝t+273.15K (5)說明①攝氏溫標的單位“℃”是溫度的常用單位，但不是國際制單位，溫度的國際制單位是開爾文，符號為K．在今后各種相關(guān)熱力學(xué)計算中，一定要牢記將溫度單位轉(zhuǎn)換為熱力學(xué)溫度即開爾文；②由T＝t+273.15K可知，物體溫度變化l℃與變化lK的變化量是等同的，但物體所處狀態(tài)為l℃與lK是相隔甚遠的；③一般情況下，T＝t+273K 例3實際應(yīng)用中，常用到一種雙金屬溫度計．它是利用銅片與鐵片鉚合在一起的雙金屬片的彎曲程度隨溫度變化的原理制成的，如圖7—4—1所示．已知左圖中雙金屬片被加熱時，其彎曲程度會增大，則下列各種相關(guān)敘述中正確的有(　　　)雙金屬溫度計圖7－4－1A．該溫度計的測溫物質(zhì)是銅、鐵兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬B．雙金屬溫度計是利用測溫物質(zhì)熱脹冷縮的性質(zhì)來工作的C．由左圖可知，銅的熱膨脹系數(shù)大于鐵的熱膨脹系數(shù)D．由右圖可知，其雙金屬征的內(nèi)層一定為銅．外層一定為鐵ABC 解析：雙金屬溫度計是利用熱膨脹系數(shù)不同的銅、鐵兩種金屬制成的雙金屬片其彎曲程度隨溫度變化的原理來工作的，A、B選項是正確的．圖7－4一l左圖中．加熱時，雙金屬片彎曲程度增大，即進一步向上彎曲，說明雙金屬片下層熱膨脹系數(shù)較大，即銅的熱膨脹系數(shù)較大，C選項正確．圖7—4—1右圖中，溫度計示數(shù)是順時針方向增大，說明當溫度升高時溫度計指針順時針方向轉(zhuǎn)動，則其雙金屬片的彎曲程度在增大，故可以推知雙金屬片的內(nèi)層一定是鐵，外層一定是銅，D選項是錯誤的． 謝謝