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人教版高中物理选择性必修第三册导学案
1 温度和温标
学习目标:1.知道平衡态及系统的状态参量.
2.明确温度的概念,知道热平衡定律及其与温度的关系.
3.了解温度计的原理,知道热力学温度与摄氏温度的换算关系.
学科素养:1.知道状态参量、平衡态、热平衡、温度、热力学温度的概念及热平衡定律.(物理观念)
2.理解平衡态及热平衡定律,掌握摄氏温标与热力学温度的关系,能进行相关的计算,培养学生分析、解决问题的能力.(科学思维)
3.会使用常见的温度计,在使用过程中学会与他人合作交流,提高动脑、动手能力.(科学探究)
4.学会使用温度计时,应客观记录数据,坚持实事求是的科学态度,增强学习物理的热情.(科学态度与责任)
自主梳理
知识点一 状态参量与平衡态
1.热力学系统和外界
(1)热力学系统:由________组成的研究对象叫作热力学系统,简称系统.
(2)外界:系统之外与系统发生________的其他物体统称外界.
2.状态参量:用来确定________的物理量.常用的状态参量有体积V、压强p、________等.
3.平衡态:在没有外界影响的情况下,系统内各部分的________达到稳定的状态.
答案:1.(1)大量分子
(2)相互作用
2.系统状态 温度T
3.状态参量
知识点二 热平衡与温度
1.热平衡:如果两个系统相互接触而传热,这两个系统的________将会互相影响而分别改变.经过一段时间,各自的________不再变化了,即这两个系统达到了热平衡.
2.热平衡定律:如果两个系统分别与第三个系统达到________,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡.
3.温度:处于热平衡的系统之间有一表征“______________”的物理量叫作温度.这就是温度计能够用来测量温度的基本原理.
答案:1.状态参量 状态参量
2.热平衡
3.共同的热学性质
知识点三 温度计与温标
1.温标:定量描述________的方法.
2.温度计:用来测量物体(系统)________的仪器叫温度计.
几种温度计的测温原理:
名称
原理
水银
温度计
根据水银的________的性质来测量温度
金属电阻
温度计
根据金属铂的________随温度的变化来测量温度
气体
温度计
根据气体________随温度的变化来测量温度
热电偶
温度计
根据不同导体因________产生电动势的大小来测量温度
3.两种温标
(1)摄氏温标:一种常用的表示温度的方法,规定标准大气压下冰的熔点为________,水的沸点为________.在0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成________等份,每一份算作1 ℃.
(2)热力学温标:现代科学中常用的表示温度的方法,用热力学温标表示的温度叫作____________.
(3)摄氏温度与热力学温度
摄氏温度
摄氏温标表示的温度,用符号t表示,单位是________,符号为℃
热力学
温度
热力学温标表示的温度,用符号T表示,单位是________,符号为K
换算关系
T=________
答案:1.温度
2.温度 热膨胀 电阻 压强 温差
3.(1)0 ℃ 100 ℃ 100
(2)热力学温度
(3)摄氏度 开尔文 t+273.15 K
重难点研习
研习1 平衡态与热平衡的比较
导学探究
如图所示,将鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间,鸡蛋处于平衡态吗?
提示:鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间,其温度、压强、体积都不再变化,是平衡状态.
要点归纳
1.热力学系统的状态参量
(1)体积V:系统的几何参量,它可以确定系统的空间范围.
(2)压强p:系统的力学参量,它可以描述系统的力学性质.
(3)温度T:系统的热学参量,它可以确定系统的冷热程度.
2.对平衡态的理解
(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则运动,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)由于实际中并不存在完全不受外界影响,并且宏观性质绝对保持不变的系统,所以平衡态只是一个理想化的概念,它是在一定条件下对实际情况的抽象和概括.
3.对热平衡的理解
(1)决定系统是否达到热平衡的最主要状态参量是温度,也就是说只要温度不再发生变化,那么这两个系统就达到了热平衡.理解热平衡定律一定要抓住温度这一状态量.
(2)平衡态不是热平衡:平衡态是对某一系统而言的,热平衡是对两个接触的系统而言的;分别处于平衡态的两个系统在相互接触时,它们的状态可能会发生变化,直到温度相同时,两系统便达