2.1 温度和温标（教学设计）-【上好课】高中物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第三册）

第1节 温度和温标 教学设计 备课人 学科 物理 课题 温度和温标 教学内容分析 本节课所采用的教材是人教版高中物理选择性必修3第2章第1节的内容，在“温度和温标”这节中，教科书引入了系统、状态参量、热平衡等一系列概念，并根据热平衡来定义温度。这样定义温度，使学生对温度这个物理量的理解，比初中“冷热的程度”这一说法深刻了很多，但又和初中的说法是一致的。初中物理学中学生知道用温度计测量温度的操作过程，而现在根据热平衡定律，明确了这一操作过程的物理原理。对许多与温度有关的物理现象，现在都可以用新的概念来重新认识。 学情分析 学生在初中已经接触过温度的含义——描述物体的冷热程度，在生活中对温度概念形成朴素的认识，但初中所学的温度定义缺乏严谨性，本节在初中的基础上对温度有了更严格的定义。本节概念多，抽象，教学时可类比力学中的研究对象、受力物体等概念解释系统、外界的含义，类比质量、密度、速度等学生熟悉的概念描述物体，了解状态参量描述系统的物理意义。 教学目标 1.学生知道什么是状态参量，什么是平衡态。 2.学生理解热平衡的概念及热平衡定律，体会生活中的热平衡现象。 3.学生理解温度的意义。 4.学生知道常见温度计的构造，会使用常见的温度计。 5.学生掌握温度的定义，知道什么是温标、热力学温标，以及热力学温度的表示。知道摄氏温度和热力学温度的转换关系。 教学重难点 教学重点：平衡态的含义、温度的定义、热平衡定律、温标 教学难点：对平衡态和热平衡概念的理解、温度的定义 教学方法：讲授法、启发式教学、对话教学 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 假如一个容器用挡板K隔开，容器中的气体被分为A、B两部分，它们的压强分别为PA、PB，温度分别为TA、TB。打开挡板K后，如果容器与外界没有能量交换，经过一段时间后，容器内的气体会是什么状态？ 学生观看课件并思考 引出系统、状态参量的概念。 讲授新课 一、状态参量与平衡态 （一）系统：在物理学中所研究的对象称为系统。 系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界（或环境）。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． 容器和酒精灯就是外界 烧杯中的液体就是系统 （二）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。 ①确定空间范围用体积V——几何参量 ②系统间力的作用用压强P——力学参量 ③确定系统冷热程度用温度T——热学参量 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 由于分子做无规则的热运动，在这样的条件下达到的平衡往往整体平衡局部不平衡，且达到的平衡态具有一定的不稳定性，存在一定的起伏。这样的平衡称为动态平衡。 在有外界作用时，系统中各部分也可能达到稳定状态，但并非为平衡态。平衡态对应的是无外界影响下的状态。 注意： ①平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。 ②类似于化学平衡，热力学系统达到的平衡态也是一种动态平衡。 ③处于平衡态的系统各处温度相等，但温度各处相等的系统未必处于平衡态。 小试牛刀： 1. （多项）关于状态参量，下列说法正确的是（ ABC ） A．体积是几何参量 B．压强是力学参量 C．温度是热学参量 D．压强是热学参量 2.（多选）下列各系统处于平衡态的是 (　ABD　) A.放在0 ℃的房间里的密闭导热容器中的冰水混合物 B.静止在沸水中足够长时间的铜块 C.刚刚放在教室中的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐 D.放在恒温房间中很久的密闭导热容器中的84消毒液 体会什么是系统，并列举相关“系统”的例子。 理解什么叫状态参量，列举原来讲过的状态量， 理解平衡态的概念，知道平衡态是一中理想情况，类比化学中的化学平衡。 感受什么是状态参量。 让学生更好的理解什么是系统。 提高学生的类比能力，更好的理解新知识。 让学生理解气体的压强、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。 二、热平衡与温度 思考1： 前面所说的平衡态，指的是一个系统的状态参量不再改变。下面我们要研究一个系统与另一个系统相互作用的问题？ （1） 热平衡：两个系统发生热传递，最后它们各自的状态参量不再变化，达到相对稳定状态，也就说明他们已经具有了某种共同的性质，这时候我们就说它们达到了热平衡状态。 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