分子動(dòng)理論溫度和溫標(biāo)

分子動(dòng)理論溫度和溫標(biāo)第一頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日

核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第四節(jié)課前自主學(xué)案課標(biāo)定位第二頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道狀態(tài)參量以及平衡態(tài)的概念．2．理解熱平衡的概念及熱平衡定律．3．掌握溫度與溫標(biāo)的定義，理解溫度意義以及熱力學(xué)溫度的表示，理解攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的關(guān)系．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.對(duì)熱平衡和溫度的理解．2．熱力學(xué)溫標(biāo)及熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的數(shù)量關(guān)系．課標(biāo)定位第三頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日課前自主學(xué)案一、狀態(tài)參量與平衡態(tài)1．狀態(tài)參量：描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量叫系統(tǒng)的狀態(tài)參量．通常用________描述它的幾何性質(zhì)，用________描述其力學(xué)性質(zhì)，用________描述其熱學(xué)性質(zhì)．2．平衡態(tài)：對(duì)于一個(gè)不受外界影響的系統(tǒng)，無(wú)論其初始狀態(tài)如何，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，必將體積壓強(qiáng)溫度第四頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日達(dá)到_______、________不再隨時(shí)間變化的狀態(tài)，這種狀態(tài)叫__________，否則就是____________二、熱平衡與溫度1．熱平衡：兩個(gè)相互接觸的系統(tǒng)，它們之間沒(méi)有隔熱材料，或通過(guò)導(dǎo)熱性能好的材料接觸，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，這兩個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)參量不再發(fā)生變化，即這兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了______________溫度壓強(qiáng)平衡態(tài)非平衡態(tài)．熱平衡狀態(tài)．第五頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日2．熱平衡定律：如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定處于___________3．溫度：處于熱平衡的系統(tǒng)之間有一“共同熱學(xué)性質(zhì)”，即__________這就是溫度計(jì)能夠用來(lái)測(cè)量溫度的基本原理．三、溫度計(jì)與溫標(biāo)1．?dāng)z氏溫標(biāo)：早期的攝氏溫標(biāo)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰的熔點(diǎn)為_(kāi)_____，水的沸點(diǎn)為_(kāi)______.熱平衡．溫度．0℃100℃第六頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日2．熱力學(xué)溫標(biāo)：熱力學(xué)溫標(biāo)的0點(diǎn)規(guī)定為攝氏溫度的_____________，它的一度與攝氏溫度的一度相等，這種表示溫度的方法就是熱力學(xué)溫標(biāo)，也叫_________溫標(biāo)，用這種方法表示的溫度叫熱力學(xué)溫度，單位是_________，簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi)(K)．3．熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系：T＝______________.－273.15℃開(kāi)爾文開(kāi)爾文t＋273.15

K第七頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日核心要點(diǎn)突破一、平衡態(tài)與熱平衡1．平衡態(tài)的理解熱力學(xué)的平衡態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡，組成系統(tǒng)的分子仍在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均效果不隨時(shí)間變化，表現(xiàn)為系統(tǒng)的宏觀(guān)性質(zhì)(溫度、體積、壓強(qiáng))不隨時(shí)間變化，而力學(xué)中的平衡態(tài)是指物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處于靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)．第八頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日2．熱平衡的理解相互接觸的兩個(gè)系統(tǒng)，各自的狀態(tài)參量將會(huì)相互影響而分別改變，最后，兩個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)參量將不再變化，我們就說(shuō)兩系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡．一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度，所以?xún)蓚€(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的標(biāo)準(zhǔn)是系統(tǒng)具有相同的溫度．第九頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日3．平衡態(tài)與熱平衡概念的區(qū)別(1)平衡態(tài)不是熱平衡，平衡態(tài)是對(duì)某一系統(tǒng)而言的，熱平衡是對(duì)兩個(gè)接觸的系統(tǒng)而言的；(2)分別處于平衡態(tài)的兩個(gè)系統(tǒng)在相互接觸時(shí)，它們的狀態(tài)可能會(huì)發(fā)生變化，直到溫度相同時(shí)，兩系統(tǒng)便達(dá)到了熱平衡．達(dá)到熱平衡的兩個(gè)系統(tǒng)都處于平衡態(tài)．第十頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1．下列說(shuō)法正確的是(

)A．兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，它們一定具有相同的熱量B．如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)也必定處于熱平衡C．溫度是決定兩個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的唯一物理量D．熱平衡定律是溫度計(jì)能夠用來(lái)測(cè)量溫度的基本原理第十一頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日解析：選BCD.熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的狀態(tài)參量——溫度，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；由熱平衡定律，若物體與A處于熱平衡，它同時(shí)也與B達(dá)到熱平衡，則A的溫度便等于B的溫度，這也是溫度計(jì)用來(lái)測(cè)量溫度的基本原理，故B、D項(xiàng)也正確．第十二頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日二、溫度與溫標(biāo)1．“溫度”含義的兩種說(shuō)法溫度表示物體的冷熱程度，這樣的定義帶有主觀(guān)性，因?yàn)槔錈崾怯扇梭w的感覺(jué)器官比較得到的，往往是不準(zhǔn)確的．溫度的嚴(yán)格定義是建立在熱平衡定律基礎(chǔ)上的．熱平衡定律指出，兩個(gè)物體相互處于熱平衡時(shí)，存在一個(gè)數(shù)值相等的態(tài)函數(shù)，這個(gè)態(tài)函數(shù)就是溫度，這樣的定義更具有科學(xué)性．第十三頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日2．溫度計(jì)測(cè)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(jì)與待測(cè)物體接觸，達(dá)到熱平衡，其溫度與待測(cè)物體的溫度相同．3．溫標(biāo)(1)常見(jiàn)的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)．(2)溫標(biāo)要素：第一選擇某種具有測(cè)溫屬性的測(cè)溫物質(zhì)；第二了解測(cè)溫物質(zhì)隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系；第三確定溫度零點(diǎn)和分度的方法．溫度的兩種數(shù)值表示法：攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)第十四頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日攝氏溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)提出者攝氏薩斯和施勒默爾英國(guó)物理學(xué)家開(kāi)爾文零度的規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度－273.15℃溫度名稱(chēng)攝氏溫度熱力學(xué)溫度溫度符號(hào)tT單位名稱(chēng)攝氏度開(kāi)爾文單位符號(hào)℃K關(guān)系(1)T＝t＋273.15K，粗略表示：T＝t＋273K(2)每一開(kāi)爾文的大小與每一攝氏度的大小相等第十五頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日特別提醒：(1)熱力學(xué)溫度中的0K也叫絕對(duì)零度，等于－273.15℃，它是低溫的極限，可以無(wú)限接近但永遠(yuǎn)也達(dá)不到這一溫度．(2)熱力學(xué)溫度單位開(kāi)爾文是國(guó)際單位制中七個(gè)基本單位之一．第十六頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)2．關(guān)于熱力學(xué)溫度和攝氏溫度，以下說(shuō)法正確的是(

)A．熱力學(xué)溫度的單位“K”是國(guó)際單位制中的基本單位B．溫度升高了1℃就是升高了1KC．物體的溫度由本身決定，數(shù)值與所選溫標(biāo)無(wú)關(guān)D．0℃的溫度可用熱力學(xué)溫度粗略地表示為273K第十七頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日解析：選ABD.熱力學(xué)溫度K是國(guó)際單位制中七個(gè)基本物理量之一，其單位稱(chēng)為基本單位，A對(duì)；用攝氏溫標(biāo)與熱力學(xué)溫標(biāo)表示同一物體的溫度數(shù)值不同，必有T＝t＋273.15K，可知C錯(cuò)，D對(duì)；兩種溫標(biāo)每一度的含義相同，即1℃＝1K，B對(duì)．第十八頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日課堂互動(dòng)講練平衡態(tài)和熱平衡

關(guān)于平衡態(tài)和熱平衡，下列說(shuō)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(gè)系統(tǒng)在接觸時(shí)它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，說(shuō)明這兩個(gè)系統(tǒng)原來(lái)的溫度是相等的C．熱平衡就是平衡態(tài)D．處于熱平衡的幾個(gè)系統(tǒng)的溫度一定相等例1第十九頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日【思路點(diǎn)撥】一個(gè)系統(tǒng)的溫度、壓強(qiáng)、體積都不在變化，才是處于平衡態(tài)；若兩個(gè)系統(tǒng)的溫度相等，則兩個(gè)系統(tǒng)已達(dá)到熱平衡．【自主解答】一般來(lái)說(shuō)，描述系統(tǒng)的狀態(tài)參量不止一個(gè)，僅僅根據(jù)溫度不變且處處相等不能得出系統(tǒng)一定處于平衡態(tài)的結(jié)論，選項(xiàng)A錯(cuò)．根據(jù)熱平衡的定義可知B和D是正確的．平衡態(tài)是針對(duì)某一系統(tǒng)而言的，熱平衡是兩個(gè)系統(tǒng)相互影響的最終結(jié)果，可見(jiàn)選項(xiàng)C錯(cuò)．【答案】

BD第二十頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日【方法總結(jié)】平衡態(tài)的特點(diǎn)：系統(tǒng)溫度、壓強(qiáng)、體積不發(fā)生變化．熱平衡特點(diǎn)：兩個(gè)處于平衡態(tài)的系統(tǒng)具有相同的溫度．變式訓(xùn)練1關(guān)于熱平衡，下列說(shuō)法正確的是(

)A．系統(tǒng)甲與系統(tǒng)乙達(dá)到熱平衡就是它們的溫度達(dá)到相同的數(shù)值B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下冰水混合物與0℃的水未達(dá)到熱平衡第二十一頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日C．量體溫時(shí)溫度計(jì)需和身體接觸十分鐘左右是為了讓溫度計(jì)跟身體達(dá)到熱平衡D．冷熱程度相同的兩系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)解析：選ACD.兩系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)的標(biāo)志是它們的溫度相同，或者說(shuō)它們的冷熱程度相同，所以A、C、D對(duì)，B錯(cuò)．第二十二頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系

關(guān)于熱力學(xué)溫度下列說(shuō)法中正確的是(

)A．－33℃＝240KB．溫度變化1℃，也就是溫度變化1KC．?dāng)z氏溫度與熱力學(xué)溫度都可能取負(fù)值D．溫度由t

℃升至2t

℃，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度升高了273K＋t例2第二十三頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日【精講精析】本題主要考查熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系：T＝273K＋t.由此可知：－33℃＝240K，A正確，同時(shí)B正確；D中初態(tài)熱力學(xué)溫度為273K＋t，末態(tài)為273K＋2t，溫度變化tK，故D錯(cuò)；對(duì)于攝氏溫度可取負(fù)值的范圍為－273℃～0℃，因絕對(duì)零度達(dá)不到，故熱力學(xué)溫度不可能取負(fù)值，故C錯(cuò)．【答案】

AB第二十四頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日【方法總結(jié)】熟練應(yīng)用T＝t＋273.15K是解決有關(guān)熱力學(xué)溫度與攝氏溫度換算的基礎(chǔ)；就一個(gè)分度而言，1℃和1K相等，即ΔT＝Δt.變式訓(xùn)練2下列關(guān)于熱力學(xué)溫度的說(shuō)法中，正確的是(

)A．－136℃比136K溫度高B．0℃等于273.15KC．1℃就是1KD．升高1℃就是升高273.15K第二十五頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，