高中物理第七章分子動(dòng)理論第4節(jié)溫度和溫標(biāo)問題導(dǎo)學(xué)案新人教版選修3_3

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1、第4節(jié)　溫度和溫標(biāo)課堂合作探究問題導(dǎo)學(xué)一、平衡態(tài)與熱平衡活動(dòng)與探究11．表示系統(tǒng)狀態(tài)的各物理量中溫度不斷發(fā)生變化就說物體處于平衡態(tài)，對嗎？2．“在測定某金屬塊的比熱容時(shí)，先把質(zhì)量已知的金屬塊放在沸水中加熱。經(jīng)過一段時(shí)間后把它迅速放進(jìn)質(zhì)量、溫度均已知的水中，并用溫度計(jì)測量水的溫度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就可以計(jì)算出金屬塊的比熱容?！币陨蠑⑹鲋?，哪個(gè)地方涉及了“平衡態(tài)”和“熱平衡”的概念？遷移與應(yīng)用1關(guān)于平衡態(tài)和熱平衡，下列說法中正確的是（　?。〢．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，說明這兩個(gè)系統(tǒng)原來的溫度是相等的C．熱平衡就是平衡態(tài)D．處于熱平

2、衡的幾個(gè)系統(tǒng)的溫度一定相等1．對平衡態(tài)的理解（1）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)的宏觀性質(zhì)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運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（2）平衡態(tài)是一種理想情況，因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)完全不受外界影響是不可能的。系統(tǒng)處于平衡態(tài)時(shí)，仍可能發(fā)生偏離平衡態(tài)的微小變化。（3）兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡后再把它們分開，如果分開后它們都不受外界影響，再把它們重新接觸，它們的狀態(tài)不會(huì)發(fā)生新的變化。因此，熱平衡概念也適用于兩個(gè)原來沒有發(fā)生過作用的系統(tǒng)。因此可以說，只要兩個(gè)系統(tǒng)在接觸時(shí)它們的狀態(tài)不發(fā)生變化

3、，我們就說這兩個(gè)系統(tǒng)原來是處于熱平衡的。2．熱平衡定律的意義熱平衡定律又叫熱力學(xué)第零定律，為溫度的測量提供了理論依據(jù)，因?yàn)樘幱跓崞胶獾奈矬w具有相同的溫度，所以比較各物體時(shí)，不需要將各個(gè)物體直接接觸，只需將作為標(biāo)準(zhǔn)的溫度計(jì)分別與各物體接觸，即可比較溫度的高低。二、溫度計(jì)與溫標(biāo)活動(dòng)與探究21．將一壺冷水（0℃）燒開（100℃），用攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)分別表示水始末的溫度及溫度變化有何不同？2．現(xiàn)實(shí)生活中有形形色色的溫度計(jì)，例如工業(yè)上粗略測量用的溫度計(jì)，最高可以測量到500℃，甚至高達(dá)3000℃的高溫，最低可以測到－120℃，最精確的溫度計(jì)可以精確到10－4℃。請你舉出幾種溫度計(jì)，并說明它

4、們是利用什么特性來制造的。3．使用不同的測溫物質(zhì)制成的攝氏溫標(biāo)溫度計(jì)，測量同一狀態(tài)溫度時(shí)，測量結(jié)果一定相同嗎？遷移與應(yīng)用2下列關(guān)于熱力學(xué)溫度的說法正確的是（　?。〢．－136℃比136K溫度高B．0℃等于273.15KC．1℃就是1KD．升高1℃就是升高273.15K1．溫度的宏觀解釋溫度是用來表示物體冷熱程度的物理量。通常情況下，冷的物體我們說它的溫度低，熱的物體我們說它的溫度高。溫度和熱平衡狀態(tài)有著密切的關(guān)系，各自處于熱平衡狀態(tài)的兩個(gè)系統(tǒng)，相互接觸時(shí)，它們之間發(fā)生了熱量的傳遞。經(jīng)過一定時(shí)間以后，各自原來的平衡狀態(tài)被破壞，熱量從高溫系統(tǒng)傳遞給低溫系統(tǒng)，并達(dá)到一個(gè)共同的穩(wěn)定狀態(tài)，即新

5、的熱平衡狀態(tài)，熱平衡狀態(tài)通常稱為熱平衡。2．溫度的微觀解釋物體的溫度有高有低，溫度僅由系統(tǒng)內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)來決定。分子動(dòng)理論表明，溫度越高，分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的程度越激烈。物體的溫度這一宏觀現(xiàn)象所反映出的微觀本質(zhì)：做熱運(yùn)動(dòng)的分子具有質(zhì)量、速度，同時(shí)也具有動(dòng)能。3．溫標(biāo)溫度的數(shù)值表示法叫做溫標(biāo)。攝氏溫標(biāo)t：單位℃。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的凝固點(diǎn)為0℃，沸點(diǎn)為100℃，之間分成100等份，每份就是1℃。用攝氏溫標(biāo)表示的溫度叫做攝氏溫度。熱力學(xué)溫標(biāo)T：單位K，把－273.15℃作為0K，在國際單位制中，常采用熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度，叫熱力學(xué)溫度。當(dāng)堂檢測1．下列說法正確的是（　?。〢．兩個(gè)系統(tǒng)處

6、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)能夠用來測量物體溫度的基本原理2．如圖所示是四種測量液體溫度的方法，其中正確的是（　?。?．關(guān)于熱力學(xué)溫標(biāo)的正確說法是（　?。〢．熱力學(xué)溫標(biāo)是一種更為科學(xué)的溫標(biāo)B．熱力學(xué)溫標(biāo)的零度為－273.15℃，叫絕對零度C．氣體溫度趨近于絕對零度時(shí)其體積為零D．在絕對零度附近氣體已液化4．關(guān)于熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo)，下列說法中正確的是（　　）A．熱力學(xué)溫標(biāo)中的每1K和攝氏溫標(biāo)中的每1℃大小相等B．熱力學(xué)溫度升高1K大

7、于攝氏溫度升高1℃C．熱力學(xué)溫度升高1K等于攝氏溫度升高1℃D．某物體攝氏溫度為10℃，即熱力學(xué)溫度為10K5．“在新疆某些地區(qū)夏季晝夜溫差達(dá)15℃”“在我國東部沿海地區(qū)秋冬兩季最高氣溫相差15K”，以上兩種敘述中的溫度差哪種說法大些？答案：課堂·合作探究【問題導(dǎo)學(xué)】活動(dòng)與探究1：1．答案：描述系統(tǒng)的任何一狀態(tài)參量發(fā)生變化，物體都處于非平衡態(tài)，溫度是描述系統(tǒng)狀態(tài)的其中一個(gè)物理量，溫度發(fā)生變化，說明系統(tǒng)不處于平衡態(tài)，所以這種說法不對。2．答案：金屬塊在沸水中