1、7.4 溫度和溫標，第7章分子動理論，教育目標，(1)知識和技能1 .了解系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)和平衡狀態(tài)的概念。 2 .掌握熱平衡的概念和熱平衡規(guī)律。 3 .掌握溫度和溫度的定義和熱力學溫度的表示。 (二)過程和方法通過學習溫度和溫度，體會熱力學溫度和攝氏溫度的關(guān)系。 (3)情感、態(tài)度和價值觀體驗生活中的熱平衡現(xiàn)象，誘導(dǎo)熱力學溫度的應(yīng)用。 教育重點：熱平衡的定義和熱平衡規(guī)律的內(nèi)容。 教育難點：關(guān)于熱力學溫度的計算。 教育方法：練習法，實例法，讀法教具：投影機，電影，第四節(jié)溫度和溫度坐標，一，平衡狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)，1，系統(tǒng)：物理學中，研究對象稱為系統(tǒng)，系統(tǒng)以外的周圍物體稱為外界或環(huán)境，系統(tǒng)和外界之間多存在

2、相互作用。 物理研究中，對系統(tǒng)內(nèi)部問題采用“隔離”分析方法，對系統(tǒng)與外界的相互作用問題采用“整體”分析方法，2，狀態(tài)參數(shù)：描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的宏觀物理量，狀態(tài)參數(shù)，物理研究系統(tǒng)的各種性質(zhì)。 描述幾何性質(zhì)、力學性質(zhì)、熱學性質(zhì)、電磁性質(zhì)等。 需要使用幾個物理量。 例如，用體積記述其幾何性質(zhì)，用壓力記述力學性質(zhì)。 用溫度記述熱學性質(zhì)等，3、平衡狀態(tài)：系統(tǒng)的所有宏觀性質(zhì)不隨時間變化時的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。 物理系統(tǒng)在沒有外界影響的情況下，只要經(jīng)過足夠長的時間，系統(tǒng)內(nèi)的各部分的狀態(tài)參數(shù)就穩(wěn)定。 熱學系統(tǒng)所處的平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡。 這種動態(tài)平衡性質(zhì)充分說明了熱運動是物質(zhì)運動的特殊形式。 例1 .熱學中，要記述

3、某氣體的宏觀狀態(tài)，以下的物理量() a .每氣體分子的運動速度b .壓力c .體積d .溫度、解析：記述系統(tǒng)的宏觀狀態(tài)，其參數(shù)是宏觀量，每氣體分子的運動速度不是微觀量氣體的宏觀狀態(tài)參數(shù)。 氣體的壓力、體積、溫度分別從力學、幾何、熱學三個角度宏觀描述氣體的性質(zhì)，是確定氣體宏觀狀態(tài)的三個狀態(tài)參數(shù)，這兩個系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)相互影響而分別變化。 最后，兩個系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)不再變化，說明兩個系統(tǒng)已經(jīng)具有“共同的性質(zhì)”。 此時，據(jù)說兩個系統(tǒng)達到了熱平衡，熱平衡的概念也適用于兩個系統(tǒng)。 因此，只要兩個系統(tǒng)接觸時狀態(tài)不變化，就可以說兩個系統(tǒng)處于熱平衡，二：熱平衡規(guī)律(也稱為熱力學第零規(guī)律):如果兩個系統(tǒng)分別與第三個

4、系統(tǒng)達到熱平衡，則兩個系統(tǒng)一定處于熱平衡，這一結(jié)論被稱為熱平衡規(guī)律。 3、溫度兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們具有一個“共同的性質(zhì)”。 將表示該“共同性質(zhì)”的物理量定義為溫度。 系統(tǒng)達到熱平衡的宏觀標志溫度相同，溫度不同系統(tǒng)處于非平衡狀態(tài)時，系統(tǒng)一定存在熱交換。溫度是決定一個系統(tǒng)和另一個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的物理量，其特征是“達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度”。 這是常用溫度計能測量溫度的基本原理。 如果溫度計和物體a達到了熱平衡，那也就和物體b達到了熱平衡。 根據(jù)熱平衡規(guī)律，a的溫度等于b的溫度。 例2、金屬棒的一端與0冰接觸，另一端與100水接觸，兩端的冰、水的溫度不變。 分析：當金屬棒的一端

5、與0冰接觸，另一端與100水接觸，兩端的冰、水的溫度不變時，金屬棒兩端的溫度總是不同，金屬棒內(nèi)部的溫度分布從低到高逐漸處于穩(wěn)定狀態(tài)，但是答案：不，因為金屬棒各部分的溫度不同，有能量交換的三、溫度計和溫度坐標，一、溫度坐標：定量描述溫度的方法被稱為溫度坐標，溫度坐標的制作中包含三要素規(guī)定測溫物質(zhì)的測溫特性的溫度變化規(guī)則的定量關(guān)系確定作為固定點的溫度零點和計算方法，2， 熱力學溫度.(1)定義：熱力學溫度坐標表示的溫度稱為熱力學溫度，這是國際單位制中的七個基本物理量之一。 (2)符號：T，(3)單位開爾文，簡稱開，符號k .(4)熱力學溫度坐標與熱力學溫度t的關(guān)系： T=t 273.15K，(5)

6、說明，攝氏溫度坐標的單位“”是溫度的常用單位，而不是國際單位，溫度的國際單位是開爾文， 從符號T=t 273.15K可以看出，物體的溫度變化l和lK的變化量相等，但物體放置的狀態(tài)l和lK相差很大，一般來說，在T=t 273K、例3的實用中，經(jīng)常使用雙金屬溫度計。 這是利用鉚接銅片和鐵片的雙金屬的彎曲程度隨溫度變化的原理而制作的，如圖7-4-1所示，已知如果在左圖中加熱雙金屬，則彎曲程度變大，但在以下的各種相關(guān)記述中，能夠準確地圖示()雙金屬溫度計鐵的兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬b .雙金屬溫度計利用測溫物質(zhì)的熱膨脹收縮的性質(zhì)工作.從左圖可以看出銅的熱膨脹系數(shù)是鐵的熱膨脹系數(shù)d .右圖可以看出，雙金屬特征的內(nèi)層一定是銅.外層一定是鐵，ABC分析：雙金屬溫度計是熱膨脹系數(shù)的在圖7-4-1l左圖中說明了加熱時雙金屬的彎曲程度大，即進一步向上彎曲，雙金屬的下層的熱膨脹系數(shù)大，即銅的熱膨脹