2.1 温度和温标 教案

2.1 温度和温标 〖教材分析〗 在初中温度是用来表示物体冷热程度的一个物理量，在我国通常使用摄氏温标来标志。本节课将温度的概念深化，温度是热平衡的标志。并由此引出测温物质以及温标等概念。本节课将更加有助于学生立即温度的含义，和对物理生活的认识，激发对生活的感悟。 〖教学目标与核心素养〗 物理观念∶理解状态参量、平衡态温度、热力学温度的概念，理解热力学温度与摄氏温度的区别和联系。 科学思维∶对比分析平衡态与热平衡之间的关系，知道温度它们是共同的热学性质。 科学探究：利用玻璃瓶模拟伽利略的温度计，知道温度计的普遍原理。 科学态度与责任∶温度的使用，再次体现了知识转化为生产力为社会服务的生动例子，激发学生学习物理的兴趣。 〖教学重难点〗 教学重点：热力学温度和摄氏温度的关系。 教学难点：热平衡与温度的关系。 〖教学准备〗 多媒体课件、玻璃瓶，胶塞、酒精灯、水槽、细管等。 〖教学过程〗 物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着相互作用力。这些因素决定了分子的三种不同的聚集状态∶气体、固体和液体。物质材料：石器时代、青铜器时代、铁器时代和电子信息。 一、新课引入 假如一个容器用挡板K隔开，容器中的气体被分成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 提出问题：状态稳定后，它们的压强、温度和开始的时候比是变大了还是变小了 二、新课教学 （一）状态参量与平衡态 问题提问：什么是系统，什么是外界？ 1.在物理学中所研究的对象，称为系统。 2.系统之外与系统发生相互作用的其他物体，统称为外界。 例如，用酒精灯加热容器中的气体，把气体作为研究对象，它就是一个热力学系统，而容器和酒精灯就是外界。 热力学研究的对象是由大量分子组成的系统，我们称之为热力学系统。 3.状态参量：表示系统某种性质的物理量 描述对象 状态参量 参量类型 质点的运动状态 位置和速度v 运动学参量 系统的空间范围 体积V 几何参量 系统间或内部力的作用 压强P 力学参量 确定系统冷热程度 温度T 热学参量 例如：某钢瓶容积为100L，其内煤气在温度为20oC时的气压为5atm。那在我们使用的过程中是什么量在变化了呢？钢瓶内气体的压强在减少，温度在降低，一直在变化，体积是不变的。这就是状态参数变化的过程。 所以现实中我们不可能研究每一个分子的运动状态，因为他们太多啦，所以咱一般研究的是一个系统的宏观参数。 4.平衡态 比如这个气体系统，其中各个部分的参数是不同的，就好像一个房间里有的地方分子密集一些，压强大一些，有的地方稀疏一些压强小，而且会随着时间发生变化。 但如果排除外界影响，并且性质足够长的时间，由于气体分子的无规则运动和彼此撞击，最终各部分的状态参数会趋于一致，也就是各部分的压强，分子数，冷热程度等参数都均匀，且不再随着时间发生变化。就可以说这个气体系统处于平衡态。即 对于一个封闭系统，在经过足够长的时间，系统各部分的状态参量会达到稳定（不随时间变化）的状态 。就叫做平衡态。 在中学阶段，我们主要处理平衡态的问题。 （二）热平衡与温度 1.热平衡 掏出两个状态参量不同的系统，通过导热材料相互接触。那他俩就会相互影响进行热交换，相应的状态参数也会改变，但一段时间后就都不再变化啦，于是我们就说这两个系统达到热平衡。 2.热平衡定律 此时你如果把他俩分开，只要他们没受到外界影响，那让他俩再次接触时，还处于热平衡状态。科学家在这个基础上还发现了普遍规律，如果A系统与B系统热平衡，B与C热平衡，那么A与C一定也热平衡。即 如果两个系统与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统 ... ...