高二物理物體的內能2省公開課金獎全國賽課一等獎微課獲獎課件

第七章分子動理論第四節(jié)溫度和溫標1/17預習第四、五兩節(jié)，處理下面問題：1、系統(tǒng)；狀態(tài)參量；平衡態(tài)；2、熱平衡；熱平衡定律；溫度；熱力學溫度3、分子動能；分子平均動能；溫度4、分子勢能；決定分子勢能原因5、物體內能；內能決定原因2/17

杯子中盛有正在熔化0℃冰水混合物，若將其移至0℃房間，冰和水質量各怎樣改變?說說其中道理．

思索：初中階段學習熱傳遞方向是怎樣?若兩個接觸物體間沒有發(fā)生熱傳遞．這兩個物體一定含有怎樣共性?3/17第四節(jié)溫度和溫標一、平衡態(tài)與狀態(tài)參量1、系統(tǒng)：物理學中，把所研究對象稱為系統(tǒng)．

系統(tǒng)以外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作用．在物理學研究中，對系統(tǒng)內部問題，往往采取“隔離”分析方法，對系統(tǒng)與外界相互作用問題，往往采取“整體”分析方法．4/172、狀態(tài)參量：描述物質系統(tǒng)狀態(tài)宏觀物理量叫做狀態(tài)參量．

物理學中，需要研究系統(tǒng)各種性質，包含幾何性質、力學性質、熱學性質、電磁性質等等．為了描述系統(tǒng)狀態(tài)。需要用到一些物理量，比如：用體積描述它幾何性質，用壓強描述力學性質．用溫度描述熱學性質等等5/173、平衡態(tài)：系統(tǒng)全部宏觀性質不隨時間改變時狀態(tài)稱之為平衡態(tài)．

一個物理學系統(tǒng)，在沒有外界影響情況下，只要經過足夠長時間，系統(tǒng)內各部分狀態(tài)參量會到達穩(wěn)定．

熱學系統(tǒng)所處平衡態(tài)往往是一個動態(tài)平衡，這種動態(tài)平衡性質充分說明熱運動是物質運動一個特殊形式。6/17

例1．在熱學中，要描述一定氣體宏觀狀態(tài)，需要確定以下哪些物理量(

)A．每個氣體分子運動速率B．壓強

C．體積D．溫度

解析：描述系統(tǒng)宏觀狀態(tài)，其參量是宏觀量，每個氣體分子運動速率是微觀量，不是氣體宏觀狀態(tài)參量．氣體壓強、體積、溫度分別是從力學、幾何、熱學三個角度對氣體性質進行宏觀描述，是確定氣體宏觀狀態(tài)三個狀態(tài)參量．顯然B、C、D選項正確．

BCD7/17二、熱平衡與溫度

1、熱平衡：兩個系統(tǒng)之間沒有隔熱材料，它們相互接觸，或者經過導熱性能很好材料接觸，這兩個系統(tǒng)狀態(tài)參量將會相互影響而分別改變．最終，兩個系統(tǒng)狀態(tài)參量不再改變，說明兩個系統(tǒng)已經含有了某個“共同性質”，此時我們說兩個系統(tǒng)到達了熱平衡．

熱平衡概念也適合用于兩個原來沒有發(fā)生過作用系統(tǒng)．所以能夠說，只要兩個系統(tǒng)在接觸時它們狀態(tài)不發(fā)生改變，我們就說這兩個系統(tǒng)原來是處于熱平衡．8/172、熱平衡定律(又叫熱力學第零定律)：假如兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)到達熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，這個結論稱為熱平衡定律。3、溫度兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們含有一個“共同性質”。我們就把表征這一“共同性質”物理量定義為溫度。9/17

系統(tǒng)到達熱平衡宏觀標志就是溫度相同，若溫度不一樣即系統(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)是否到達熱平衡狀態(tài)物理量，它特征就是“一切到達熱平衡系統(tǒng)都含有相同溫度”這就是慣用溫度計能夠用來測量溫度基本原理．

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，依據熱平衡定律，A溫度便與B溫度相等.10/17

例2、一金屬棒一端與0℃冰接觸，另一端與100℃水接觸，而且保持兩端冰、水溫度不變．問當經過充分長時間后，金屬棒所處狀態(tài)是否為熱平衡態(tài)?為何?

解析：因金屬棒一端與0℃冰接觸，另一端與100℃水接觸，而且保持兩端冰、水溫度不變時，金屬棒兩端溫度一直不相同，即使金屬棒內部溫度分布處于一個從低到高逐步升高穩(wěn)定狀態(tài)，但其內部總存在著沿一定方向能量交換，所以金屬棒所處狀態(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．11/17三、溫度計與溫標

1、溫標：定量描述溫度方法叫做溫標

溫標建立包含三個要素：①選擇溫度計中用于測量溫度物質，即測溫物質；②對測溫物質測溫屬性隨溫度改變規(guī)律定量關系作出某種要求；③確定固定點即溫度零點和分度方法．12/172、熱力學溫度．(1)定義：熱力學溫標表示溫度叫做熱力學溫度，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)熱力學溫標與熱力學溫度T關系：

T＝t+273.15K

13/17(5)說明①攝氏溫標單位“℃”是溫度慣用單位，但不是國際制單位，溫度國際制單位是開爾文，符號為K．在今后各種相關熱力學計算中，一定要切記將溫度單位轉換為熱力學溫度即開爾文；②由T＝t+273.15K可知，物體溫度改變l℃與改變lK改變量是等同，但物體所處狀態(tài)為l℃與lK是相隔甚遠；③普通情況下，

T＝t+273K14/17

例3實際應用中，慣用到一個雙金屬溫度計．它是利用銅片與鐵片鉚合在一起雙金屬片彎曲程度隨溫度改變原理制成，如圖7—4—1所表示．已知左圖中雙金屬片被加熱時，其彎曲程度會增大，則以下各種相關敘述中正確有

(

)雙金屬溫度計圖7－4－1

A．該溫度計測溫物質是銅、鐵兩種熱膨脹系數不一樣金屬B．雙金屬溫度計是利用測溫物質熱脹冷縮性質來工作C．由左圖可知，銅熱膨脹系數大于鐵熱膨脹系數D．由右圖可知，其雙金屬征內層一定為銅．外層一定為鐵ABC15/17解析：雙金屬溫度計是利用熱膨脹系數不一樣銅、鐵兩種金屬制成雙金屬片其彎曲程度隨溫度改變原理來工作，A、B選項是正確．圖7－4一l左圖中．加熱時，雙金屬片彎曲程度增大，即深入向上彎曲，說明雙金屬片下層熱膨脹系數較大，即銅熱膨脹系數較大，C選項正確．圖7—4—1右圖中，溫度計示數是順時針方向增大，說明當溫度升高時溫度計指針順時針方向轉動，則其雙金屬片彎曲程度在增大，故能夠推知雙金屬片內層一定是鐵，外層一定是銅，D選項是錯誤．16/17；/網絡投票hxh81kyd發(fā)出家，長輩縱然生氣，她要嫁出去了，大局為重，還不是得瞞著唐家。她在唐家，依然平安暢意?！睂氁舻?。連洛月這么愚鈍女孩子，憑著性別中本能，都立刻領悟了這“廢掉”法子是什么。找個人壞了韓玉笙身子！洛月兩腮頓時鼓得通紅：“她——！”再憋不出話來?！澳惴判?，她已經徹底放棄這個主意了?！睂氁舻?。第六十七章勝敗已分看星芒(5)“為何？”洛月不敢放心?！耙驗榧偃缒菢幼鲈?，福珞就已經不再主要了，一場暗斗，演變成她和我之間殊死仇恨了?！睂氁粜Φ?，“那恐怕是不值得，她權衡得出。”冬月已在檐角浮出來，蒼白映著正廳垂脊下琉璃走獸，顏色碧寒。蘇家這么富貴，全府也只有正廳屋頂能用琉璃，而且只能用作飾獸，顏色是黑中帶沙蘭，受這么月色浸染，才沁出點碧意來。不是買不起純色鋪瓦面，而是黃、綠、青、黑四色瓦片，規(guī)矩只有皇家、以及受過特許寺廟等場所，才準使用。等級嚴苛如此，所以那么多人，削尖腦袋也想入宮……若是入了宮，也不過年年歲歲，檐角獨看正黃琉璃瓦上，泛起蒼然月光，那又何苦？管弦繁奏，正式壽宴要開席了，賓客們正陸續(xù)入席，連禮佛良久劉四姨娘都回了來。這全憑老太太開恩。當初叫她去寺廟里經懺時，說了年前才讓她回來，若老太太咬死在大年夜前才放她進門，也沒人敢說個不字。但劉四姨娘在慈恩寺里表現不錯，一直很老實，云蕙這孩子也是，雖跟福珞走得近，看起來也沒給寶音使什么絆子，偶然紅著眼睛，表現出孺慕之思，老太太看著可憐，壽宴離過年已經近了，就提前讓她們母女團圓。劉四姨娘午后蒙大赦回來，趕快收拾整齊，梳髻戴花、著裙系帶，但求不失禮而已，已無法跟他人爭奇斗妍了。二太太披上寶音送披帛，那質料款式，出奇精彩修飾她身段與膚色，高貴中，展現出一個優(yōu)美感人儀態(tài)，這于二太太身上，是幾乎從沒出現過，二老爺都不由得多看她兩眼。就憑這兩眼，二太太決定，今后她得把寶音放在心尖兒上疼起來！外頭通傳：本城太守、太守夫人、參贊、參贊夫人，蘇老太爺到！蘇小橫是一早下山，在山腳“邂逅”了出來賞冬景太守，相談甚歡。他們談了些什么，沒幾個人知道，反