必威体育精装版温度和温标学案习题 .pdfVIP

第四节 温度和温标 学习目标： 1、知道什么是状态参量，什么是平衡态。 2、知道什么是热平衡，什么是热平衡定律。 3、知道温度的表示方法。 4、知道常见温度计的构造，会使用常见的温度计。 5、理解摄氏温标和热力学温标的转换关系。 重点与难点： 本节的重点是热平衡的概念及热平衡定律以及温度、温标的建立和使用。 本节的难点是利用热平衡知识解释生活中的具体实例，掌握温标之间的转换关系。 1、平衡态与状态参量 请学生阅读课本，归纳以下概念： （1）系统 ：物理学中，把所研究的对象称为系统。 系统以外的周围物体称之为外界或环境， 系统与外界之间往往存在相互的作用 ．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． （2 ）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，例如：用体积描述它的几何 性质，用压强描述力学性质．用温度描述热学性质等等 。 （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。 一个物理学 系统， 在没有外界影响的情况下， 只要经过足够长的时间， 系统内各部 分的状态 参量会达到稳定。 热学系统所处的平衡态往往是一种动态的平衡， 这种动态平衡性质充分说明热运动 是物质运动的一种特殊形式。 [ 例 1] 在 热 学 中 ， 要 描 述 一 定 气 体 的 宏 观 状 态 ， 需 要 确 定 下 列 哪 些 物 理 量 ( ) A ．每个气体分子的运动速率 B．压强 C．体积 D．温度 解析：描述系统的宏观状态， 其参量是宏观量， 每个气体分子的运动速率是微观量， 不是气体的宏观状态参量．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．显然 B、 C、D 选项正确． 2 、热平衡与温度 引导学生 阅读课本，归纳以下概念： (1)热平衡：两个系统之间没有隔热材料，它们相互接触，或者通过导热性能很好 的材料接触，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变．最后，两个系统的状 态参量不再变化，说明两个系统已经具有了某个 “共同性质 ”，此时我们说两个系统达 到了热平衡． 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，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的． （2 ）热平衡定律 (又叫热力学第零定律 )： 如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必 定处于热平衡，这个结论称为热平衡定律。 （3）温度 两个系统处于热平衡时，它们具有一个 “共同性质 ”。我们就把表征这一 共同“ 性质 ”的物理量定义为温度。 温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，它的特征就是 “一切达到热平衡的系统都具有相同的温度 ”，这就是常用温度计能够用来测量温度的 基本原理。 若温度计跟物体 A 处于热平衡， 它同时也跟物体 B 处于热平衡， 根据热平衡定律， A 的温度便与 B 的温度相等。 系统达到热平衡的宏观标志就是温度相同， 若温度不同即系统处于非平衡态，