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1、溫度和溫標》教學設(shè)計
課題
溫度和溫標 課 型 新授課
課標
要求
了解系統(tǒng)的狀態(tài)參量以及平衡態(tài)的概念。掌握熱平衡的概念及熱平衡定律;掌 握溫度與溫標的定義以及熱力學溫度的表示。
教 學 目 標
知識與技能
1. 了解系統(tǒng)的狀態(tài)參量以及平衡態(tài)的概念。
2. 掌握熱平衡的概念及熱平衡定律
3. 掌握溫度與溫標的定義以及熱力學溫度的表示。
能力目標
1?通過閱讀、觀察,知道溫度計的原理、構(gòu)造等,培養(yǎng)學 生的閱讀能力、語言表達能力。
2.通過學習活動,培養(yǎng)學生設(shè)計實驗、動手實驗、觀察實 驗的能力。培養(yǎng)學生的分析概括能力。
3?通過閱讀、討論、交流、動手實驗,使學生學會溫度
2、計 的正確使用方法。
情感、態(tài)度與價值 觀
1?通過主動參與學習活動,激發(fā)學生學習物理的興趣,引 導(dǎo)學生主動關(guān)注周圍世界,關(guān)注我國科學發(fā)展,激發(fā)學生的愛 國主義情感。
2?通過實驗活動,培養(yǎng)學生的團隊合作精神、實事求是的 科學態(tài)度。
3?通過實驗探究培養(yǎng)學生勇于探索、勇于創(chuàng)新的精神。
4.通過實驗培養(yǎng)學生使用物理儀器測量的良好習慣。
教學
重點
熱平衡的定義及熱平衡定律的內(nèi)容。
教學
難點
有關(guān)熱力學溫度的計算。
注重理論聯(lián)系實際,勤思考,多分析,養(yǎng)成良好的學習習慣。
教學
方法
講練法、舉例法、閱讀法(1課時)
教學程序設(shè)計
教
環(huán)節(jié) 明標自學
學
3、過 程 及 方 法
過程設(shè)計
二次備課
閱讀課本回答下列問題
(1) 什么是系統(tǒng)的狀態(tài)參量?并舉例說明。
(2) 舉例說明,什么平衡態(tài)?
(3) 什么是熱平衡?
(4) 怎樣理解〃熱平衡概念也適用于兩個原來沒有發(fā)生過作 用的系統(tǒng)〃?
(5) 怎樣判斷〃兩個系統(tǒng)原來是處于熱平衡的〃?
(6) 熱平衡定律的內(nèi)容是什么?
(7) 溫度是如何定義的?其物理意義是什么?
(8) 什么是溫標?
(9) 如何來確定一個溫標?并以〃攝氏溫標〃的確定為例加 以說明。
(10) 什么是熱力學溫標和熱力學溫度?熱力學溫度的單位 是什么?熱力學溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系怎樣?
教 學 過
4、 程 及 方 法
環(huán)節(jié)二合作釋疑 環(huán)節(jié)二點撥拓展
過程設(shè)計
二次備課
(1) 在物理學中,通常把所研究的對象稱為系統(tǒng)。為了描 述系統(tǒng)的狀態(tài),需要用到一些物理量,例如,用體積描述它的幾 何性質(zhì),用壓強描述力學性質(zhì),用溫度描述熱學性質(zhì)……這些描 述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量,叫做系統(tǒng)的狀態(tài)參量。
(2) 要定量地描述系統(tǒng)的狀態(tài)往往很難,因為有時系統(tǒng)各 部分的參量并不相冋,而且可能正在變化。然而在沒有外界影響 的情況下,只要經(jīng)過足夠長的時間,系統(tǒng)內(nèi)各部分的狀態(tài)參量會 達到穩(wěn)定。舉例說,把不同壓強、不同溫度的氣體混在同一個容 器中,如果容器和外界沒有能量的交換,經(jīng)過一段時間后,容器 內(nèi)各點的溫度、壓強
5、就會變得一樣。這種情況下我們說系統(tǒng)達到 了平衡態(tài),否則就是非平衡態(tài)。
(3) 對于兩個相互作用的系統(tǒng),如果它們之間沒有隔熱材 料,它們相互接觸,或者通過導(dǎo)熱性能很好的材料接觸,這兩個
系統(tǒng)的狀態(tài)參量將會互相影響而分別改變。最后,兩個系統(tǒng)的狀 態(tài)參量不再變化,說明兩個系統(tǒng)已經(jīng)具有了某個〃共同性質(zhì)〃,此 時我們說兩個系統(tǒng)達到了熱平衡。
(4) 兩個系統(tǒng)達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)不會發(fā)生新 的變化。因此,熱平衡概念也適用于兩個原來沒有發(fā)生過作用的 系統(tǒng)。
(5) 只要兩個系統(tǒng)在接觸時它們的狀態(tài)不發(fā)生變化,我們 就說這兩個
6、系統(tǒng)原來是處于熱平衡的。
(6) 實驗表明:如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平 衡,那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡,這個結(jié)論稱為 熱平衡定律。
(7) 兩個系統(tǒng)處于熱平衡時,它們具有一個〃共同性質(zhì)〃, 我們就把表征這〃共同性質(zhì)〃的物理量定義為溫度。也就是說, 溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的物理 量,它的特征就是〃一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度〃。
(8) 如果要定量地描述溫度,就必須有一套方法,這套方 法就是溫標。
(9) 確定一個溫標時首先要選擇一種測溫的物質(zhì),根據(jù)這 種物質(zhì)的某個特性來制造溫度計。例如,可以根據(jù)水銀的熱膨脹 來制造水銀溫度計,這時
7、我們規(guī)定細管中水銀柱的高度與溫度的 關(guān)系是線性關(guān)系;也可以根據(jù)鉑的電阻隨溫度的變化來制造金屬 電阻溫度計,這時我們現(xiàn)定鉑的電阻與溫度的關(guān)系是線性關(guān)系。 同樣的道理,還可以根據(jù)氣體壓強隨溫度的變化來制造氣體溫度 計,根據(jù)不同導(dǎo)體因溫差產(chǎn)生電動勢的大小來制造熱電偶溫度 計,等等。
確定了測溫物質(zhì)和這種物質(zhì)用以測溫的某種性質(zhì)之后,還要 確定溫度的零點和分度的方法。例如,早期的攝氏溫標規(guī)定,標 準大氣壓下冰的熔點為0°C,水的沸點為100°C;并據(jù)此把玻璃 管上0°C刻度與100C刻度之間均勻分成100等份,每份算做1°C。
(10) 以。C (在高中階段可簡單粗略地記成-273°C )作為零
8、
度的溫標叫熱力學溫標,也叫絕對溫標。用熱力學溫標表示的溫 度叫做熱力學溫度。它是國際單位制中七個基本物理量之一,用 符號T表示,單位是開爾文,簡稱開,符號為K。
熱力學溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系是:T= t+
環(huán)節(jié)四當堂檢測
1. 關(guān)于熱力學溫度和攝氏溫度,以下說法正確的是
( )
A. 熱力學溫度的單位"K 〃是國際單位制中的基本單位
B. 溫度升高了 1°C就是升高了 1K
C. 1C就是1 K
D. 0C的溫度可用熱力學溫度粗略地表示為273K
2. (1)水的沸點是 C= K;
(2) 絕對零度是 C= K;
(3) 某人體溫是C,也可以說體溫為
9、 K;此人體溫升
高C,也可以說體溫升高了 K。
(4) 10C= K; 10K= C; 27C= K;
27K= C; 273C= K; 273K= C;
(5) 若At二40C,則AT二 心若厶T=25K,則厶
t= Co
參考答案:
1. A BD 2. (1) 100; 373 (2)—; 0 (3); 309;
(4) 283;—263; 300;—246; 546; 0 (5) 40; 25
課堂
小結(jié)
本節(jié)課我們主要學習了:
1.平衡態(tài)與狀態(tài)參量。2.熱平衡與溫度的概念。3.溫度
計與溫標。
課后
作業(yè)
整理導(dǎo)學案
板書
設(shè)計
1?平衡態(tài)與狀態(tài)參里。
2.熱平衡與溫度的概念。
3?溫度計與溫標。
課
堂 反 思