山东省威海二中高中物理 33温度温标内能导学案 新人教版选修33.doc

第四、五节 温度和温标 内能课标：了解分子运动速率的统计分布规律。认识温度是分子平均动能的标志。理解内能的概念。学习目标：1、能说出系统的状态参量以及平衡态的概念，会应用热平衡的概念及热平衡定律2、能记住温度与温标的定义以及热力学温度的表示3、能记住分子热运动动能跟温度有关、温度是分子热运动平均动能的标志4、能说出什么是分子势能、改变分子间的距离必须克服分子力做功、分子势能跟物体体积有关 5、能说出什么是内能、物体的内能跟温度和体积有关、能说出区别内能和机械能重点、难点：1、4课程导学：（学生阅读教材p11有关内容。回答问题）一、平衡态与状态参量：在物理学中，通常把所研究的对象称为_。、状态参量：用来描述_的物理量，叫做系统的状态参量。、平衡态：系统_，这种情况下就说系统达到了平衡态。二、热平衡与温度、温度：是表示_的物理量，反映了组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度。 、热平衡：一切达到热平衡的系统都具有相同的_。【练习】两个物体放在一起彼此接触，它们若不发生热传递，其原因是( )a它们的内能相同 b它们的比热相同 c它们的分子总动能相同 d它们的温度相同三、温度计与温标、温度计：是_的工具。家庭和物理实验室常用温度计是利用水银、酒精、煤油等液体的热膨胀规律来制成的。另外，还有金属电阻温度计、压力表式温度计、热电偶温度计、双金属温度计、半导体热敏电阻温度计、磁温度计、声速温度计、频率温度计等等。【练习2】冬天，北方的气温最低可达-40，为了测量那里的气温应选用（ ）a.水银温度计 b酒精温度计c以上两种温度计都可以 d以上两种温度计都不行、温标：温度的_叫做温标。用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度；在国际单位制中，常采用热力学温标表示的温度，叫热力学温度。热力学温度(t)与摄氏温度(t)的关系为：_3、说明：两种温度数值不同，但改变1 k和1的温度差相同。k是低温的极限，只能无限接近，但不可能达到。【练习3】下列关于热力学温度的说法中，不正确的是( ) a热力学温度的零度是273。15 b热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同的 c绝对零度是低温的极限，永远达不到 d1就是1 k四、分子动能、分子平均动能：做_的分子，都具有_，这就是分子动能。热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，所有分子的动能的_，即分子平均动能。、温度是物体分子热运动平均动能的标志。说明：_是大量分子无规则热运动的宏观表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的。分子_的大小由温度高低决定：温度升高，分子的平均动能增大；温度降低，分子的平均动能减小；温度不变，分子的平均动能不变。温度升高，分子的平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，可能有个别的分子动能反而减小。分子的平均动能大小只由_决定，与物质的种类无关。也就是说，只要处于同一温度下，任何物质分子做热运动的平均动能都相同。由于不同物质分子的质量不尽相同，因此，在同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小也不相同。【练习4】对温度的描述，正确的是( )a温度的高低是由人的感觉决定的b物体的内能越大，则温度越高c分子的平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高d分子的平均动能越大，物体的温度越高五、 分子势能、分子势能：由于分子间存在着_，所以分子间也有相互作用的势能，称为分子势能。分子势能的大小有分子间的_决定。(分子势能的变化非常类似于长度变化的弹簧中的弹性势能的变化。)、影响分子势能大小的因素（1）当分子间的距离时（此时类似于被拉伸的弹簧），分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的增大而增大。（2）当分子间的距离时（此时类似于被压缩的弹簧），分子间的作用力表现为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的减小而增大。751（3）当时（此时相当于弹簧处于自由伸长状态），分子势能最小。、分子势能变化曲线如下图751所示。说明：（1）由于物体分子距离变化的宏观表现为物体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化。但是，同样是物体体积增大（或减小），有时体现为分子势能增大（或减小）(在范围内)；有时体现为分子势能减小（或增大）(在范围内)。（2）分子势能与物体体积有关，但不能简单理解成物体体积越大，分子势能就越大；体积越小，分子势能就越小。如0的水变成0的冰后，体积变大，但分子势能减少。所以一般来说，物体体积变化了，其对应的分子势能也将发生变化。具体怎么变化，关键要看在变化过程中分子力做正功还是负功。（3）分子势能最小并不一定是分子势能为零。【练习5】关于分子势能，下列说法正确的是( )a分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大b分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越小c物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化d物体在做自由落体运动时，分子势能越来越小六、内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能。、任何物体都具有内能、内能的决定因素：物体的内能跟物体的_和_有关。_发生变化，分子的平均动能发生变化；物体的_发生变化，分子势能发生变化。还要注意，物体的内能还与物体所含的分子数有关，因为内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和。、内能与机械能的区别内能与机械能是两个不同的物理概念。内能是由物体内大量分子的热运动和分子间的相对位置所决定的能；机械能是物体整体做机械运动或物体形变所产生的能，它对物体的内能没有贡献。在热现象的研究中，一般不考虑物体的机械能。【练习6】关于物体内能的下述说法中，正确的是( )a每一个分子的动能与分子势能的和叫物体的内能b物体所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能c一个物体当它的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化d一个物体的内能，与它的机械能多少有关【自主学习】1常用的温度计是利用液体的_来测量温度的。摄氏温度把标准大气压下_的温度规定为0度。 2体温计的测量范围是_，最小刻度值是_。3下列说法正确的是( )a分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能b物体内分子势能由物体的温度和体积决定c物体的速度增大时，物体的内能增大d物体的动能减小时，物体的温度可能增加4.1 g 100 的水与1 g 100 的水蒸气相比较，下述说法中正确的是( )a分子的平均动能与分子的总动能都相同b分子的平均动能相同，分子的总动能不同 c内能相同d1 g 100 的水的内能小于1 g 100 的水蒸气的内能5.氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是( )a氧气的内能较大b氢气的内能较大c两者的内能相等d氢气分子的平均速率较大【自我检测】1在25左右的室内，将一只温度计从酒精中拿出，观察它的示数变化情况是（ ）a温度计示数上升 b温度计示数下降c温度计示数不变 d示数先下降后上升3一定质量的0 的水在凝结成0 的冰的过程中，体积变大，它内能的变化是( )a分子平均动能增加，分子势能减少 b分子平均动能减小，分子势能增加c分子平均动能不变，分子势能增加 d分子平均动能不变，分子势能减少4由分子间作用力和分子间距离的关系可知( )a当rr0时，r越小，则ep越小 b当rr0时，r越小，则ep越大c当rr0时，ep最小 d当r时，ep最小6关于温度的概念，下述说法中正确的是( )a温度是分子平均动能的标志，物质温度高，则分子的平均动能大b温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体内每一个分子的动能都增大c当某物体内能增大时，则该物体的温度一定升高d甲物体