最新新课标人教版3-3选修三7.4《温度和温标》教案5.doc
新课标人教版3-3选修三7.4《温度和温标》精品
• 从宏观和微观两个角度如何理解温度的概 念?
• 答案:(1)宏观上,表示物体的冷热程度.
• (2)微观上,反映分子热运动的激烈程度, 温度是分子平均动能大小的标志.
• (1)温度计:温度计是测量温度的工具.
• 家庭和物理实验室常用温度计是利用水银、酒精、煤 油等液体的热膨胀原理制成的.
温标规定:在标准大气压下冰的熔点为 0℃, 水的沸点为100℃.热力学温标的单位 是 开尔文.
• 5.热力学温度与摄氏温度的换算公式:
• T=t+273.15K
.
• (1)系统:在物理学中,通常把所研究的对象称为系 统.
• (2)状态参量:用来描述系统状态的物理量.
• (3)平衡态
• ①定义:对于一个不受外界影响的系统,无论其初始 状态如何,经过足够长的时间后,必将达到一个宏观 性质不再随时间变化的稳定状态,这种状态叫平衡 态.
• (2)温标:温度的数值表示法叫做温标.
• ①摄氏温标:规定标准大气压下冰水混合物的温度为 0℃,沸水的温度为100℃,在0和100之间分成100等份, 每一等份就是1℃,这种表示温度的方法即为摄氏温标, 表示的温度叫做摄氏温度.
• ②热力学温标:规定摄氏温标的- 273.15℃为零值,这种表示温度的方法即 为热力学温标.表示的温度叫做热力学温 度(T),单位为开尔文(K).
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新课标最新高中物理 7.4 温度和温标学案 新人教版选修3-3
7.4 温度和温标[学习目标定位] 1。
知道平衡态及系统的状态参量。
2.明确温度的概念,知道热平衡定律及其与温度的关系。
3。
了解温度计的原理,知道热力学温度与摄氏温度的换算关系.1.一般物体都是在温度升高的时候膨胀,在温度降低的时候收缩,即热胀冷缩.2.温度是表示物体冷热程度的物理量,是物体内部大量分子做无规则运动剧烈程度的标志.一、状态参量与平衡态1.热力学系统:通常把由大量分子组成的一个研究对象称为热力学系统.2.状态参量:描述系统热学性质的物理量,常用物理量有几何参量体积、力学参量压强、热学参量温度.3.平衡态:没有外界影响的情况下,系统所有性质都不随时间变化的稳定的状态.二、热平衡与温度1.热平衡:两个系统相互接触而传热,它们的状态参量将改变.但是经过一段时间以后,状态参量就不再变化了,这说明两个系统对于传热来说已经达到了平衡,这种平衡叫做热平衡.2.热平衡定律:如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,这个结论称为热平衡定律.3.热平衡的性质:一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度.4.温度:表征为热平衡系统的共同热学性质的物理量.三、温标1.摄氏温标一种常用的表示温度的方法,规定标准大气压下冰的熔点为0 °C,水的沸点为100_°C。
在0 °C和100 °C之间均匀分成100等份,每份算做1 °C.2.热力学温标现代科学中常用的表示温度的方法,热力学温标也叫绝对温标.3.摄氏温度与热力学温度的关系T=t+273。
15_K。
一、状态参量与平衡态[问题设计]在力学中,为了确定物体的运动状态,我们使用了物体的坐标和速度这两个物理量.如果我们要研究一箱气体的热学性质,需要哪些物理量呢?答案体积、压强和温度.[要点提炼]1.热力学系统的状态参量(1)体积V:系统的几何参量,它可以确定系统的空间范围.(2)压强p:系统的力学参量,它可以描述系统的力学性质.(3)温度T:系统的热学参量,它可以确定系统的冷热程度.2.对平衡态的理解(1)系统各部分的参量并不相同,而且可能正在变化,然而在没有外界影响的情况下,只要经过足够长的时间,系统内的各部分的状态参量会达到稳定,即达到平衡态.(2)把不同压强、不同温度的气体混合在同一个容器中,如果容器与外界没有能量交换,经过一段时间后,容器内各点的压强、温度就会变得一样,即达到平衡态.[延伸思考]处于平衡态的系统,其内部分子是否停止了运动?答案不是.热力学的平衡态是一种动态平衡,组成系统的分子仍在不停地做无规则运动,只是分子运动的平均效果不随时间变化,表现为系统的宏观性质不随时间变化.二、热平衡与温度[问题设计]用手心握住体温计热敏部分,观察到体温计的示数逐渐上升.当上升到36 °C左右时,为什么不再上升?当把它立即放入40 °C的水中时,你又看到什么现象?答案体温计与人体温度相同时,不再上升;又会上升.[要点提炼]1.理解热平衡的两个层面(1)原来两个系统不是热平衡,接触后最终达到热平衡.(2)原来两个系统处于热平衡,再接触,两个系统它们的状态不发生变化.2.热平衡与温度(1)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度.(2)温度计的测温原理若物体与A处于热平衡,它同时也与B达到热平衡,则A的温度等于B的温度,这就是温度计用来测量温度的基本原理.三、温度计与温标[问题设计]图1如图1所示,伽利略温度计是利用玻璃管内封闭的气体作为测量物质制成的,当外界温度越高时,细管内的水柱越高吗?答案由热胀冷缩可知,当外界温度越高时,气体膨胀越厉害,则细管内的水柱越低.[要点提炼]1.几种温度计的测量原理(1)水银温度计是根据水银热胀冷缩的性质来测量温度的.(2)金属电阻温度计是根据金属的电阻随温度的变化来测量温度的.(3)气体温度计是根据气体压强与温度的关系来测量温度的.(4)热电偶温度计是根据不同导体因温差产生的电动势大小来测量温度的.2.温标要素第一,选择某种具有测温属性的测温物质;第二,了解测温物质随温度变化的函数关系;第三,确定温度零点和分度的方法.3.热力学温度T与摄氏温度t的关系(1)公式:T=t+273。
高中物理人教版选修3-3学案:第七章4温度和温标 Word版含解析
4温度和温标1.平衡态和状态参量在物理学中,通常把所研究的对象称为系统。
(1)状态参量用来描述系统状态的物理量,叫做系统的状态参量。
反映了系统的特征、性质。
(2)平衡态系统宏观性质不再随时间变化,这种情况下就说系统达到了平衡态。
(3)非平衡态系统宏观性质随时间变化而变化,这种情况下就说系统处于非平衡态。
谈重点平衡态①系统各部分的参量并不相同,而且可能正在变化,然而在没有外界影响的情况下,只要经过足够长的时间,系统内的各部分的状态参量会达到稳定,即达到平衡态。
②把不同压强、不同温度的气体混合在同一个容器中,如果容器和外界没有能量的交换,经过一段时间后,容器内各点的温度、压强就会变得一样,即达到平衡态。
【例1】表示系统存在状态的各物理量中温度不断发生变化就说系统处于平衡态,对吗?解析:描述系统存在的任何一状态参量发生变化,系统都处于非平衡态,温度是描述系统存在的其中一个物理量,温度发生变化,说明系统不处于平衡态,所以这种说法不对。
描述系统状态的热学参量有多个,其中任何一个发生变化,系统就不处于平衡态。
答案:见解析释疑点热学、力学中的平衡描述系统状态的热学参量有多个,其中一个发生变化,系统就不再处于平衡态。
热学平衡与力学中的受力平衡是不同的概念,力学中的受力平衡研究对象是物体,特点是合力为零;热学中的平衡是系统的一种状态。
2.热平衡与温度(1)热平衡两个系统相互接触,它们间没有隔热材料,或通过导热性能好的材料接触,这两个系统的状态参量不再变化时,此时的状态叫做热平衡状态,我们说这两个系统达到了热平衡。
(2)热平衡定律:如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。
(3)对温度的理解①温度的宏观解释温度是用来表示物体冷热程度的物理量。
通常情况下,冷的物体我们说它的温度低,热的物体我们说它的温度高。
温度和热平衡状态有着密切的关系,各自处于热平衡状态的两个系统,相互接触时,它们之间发生了热量的传递。
人教版高中物理选修3-3全册教案7.4 温度和温标
提示:你生病发烧时是如何用体温计测体温的?(多媒体提示)
讨论并总结:手握玻璃泡是为了使泡中液体的温度发生改变;当泡中液体的温度与手的温度相同时,液柱就不再上升了,这时温度计显示的就是手的表面温度。因此,温度计在测温时必须满足的条件是:泡内液体的温度要与待测物体的温度保持相同,故玻璃泡一定要与待测物体充分接触,大家用体温计测体温时就是这样做的.
(如果学生的思维活跃,可提的问题很多.如:玻璃管为什么要密封?管中液体为什么要用水银、酒精或煤油而不用水?为什么细玻璃管的下端要设计玻璃泡? 为什么温度计比较小巧?温度计上的刻度是如何划分的?外壳上的C表示什么?等等)
3.摄氏温标
温度计玻璃外壳上的C表示此温度计确定标度时采用的是摄氏温标,那么 摄氏温标是怎样确定温度的?(学生看书后回答,教师配合多媒体演示)
温度计的内径很细可使液体热胀冷缩现象明显、均匀可使刻度均匀;温度计玻璃泡的壁很薄可使玻璃泡中液体的温度尽快与待测物体温度相同。体温计的小折弯可防止体温计离开人体后细玻璃管中的水银流回玻璃泡内,这样体温计可以离开人体进行读数;体温计的测量范围和最小刻度是根据人体温度变化范围和测量需要达到的准确程度决定的。
(2)单位:摄氏度(0C )
(3)读法:370C读作:37摄氏度;-4.70C读作:负4.7摄氏度或零下4.7摄氏度.
(阅读温度的阶梯图表):了解自然界中的温度,练习摄氏温标读法.
4.为温度计标定摄氏温标刻度
(1)怎样正确使用温度计
【实验三】请你先估测水温,然后尝试用温度计测出热水的温度,并在测温过程中思考如何测量才能得出正确的结果。
(二)新课教学
1.温度:物体的冷热程度.
高中物理选修3---3第七章第四节《温度和温标》新课教学课件
思考:
问题:如何判定两个系统是否处于热平衡? 根据温度是否相同判定。
问题:如何测定系统的温度? 用温度计
问题:物理学中将定量描述温度的方法叫做温标,我 们一般用的那几种温标?
摄氏温标和热力学温标
三、热力学温度: 1.定义:热力学温标表示的温度叫做热力学温度,它 是国际单位制中七个基本物理量之一。
4、平衡态:
指系统的状态参量(宏观)不随时间发 生变化的稳定状态。如果发生变化,就是 非平衡态。
法国:克拉珀龙
思考:
将两个处于平衡态的系统相互接触,它们的状态参量将发 生什么样的变化?
经历一定时间后, 再一次达到一种新 的平衡状态。
二、热平衡:
1、定义:
指不同的热力学系统接触后不发生热传递,系 统的状态参量不再变化的状态。
(1) R=R0+kt.
2t E R0 r R'
k
(3)小于
课堂小 结
一、基本概念简介: 1、热力学系统: 为分析某一个有限区域的热学性质而选择的 由大量分 子组成的研究对象叫做热力学系统,简称为系统。
2、外界(或环境):
热力学系统之外与系统发生相互作用的其他物体。 3、热力学系统的三个状态参量:
热力学系统之外与系统发生相互作用的其他物体。
例:用 酒精灯 加热容 器中的 气体
一、基本概念简介:
3、热力学系统的三个状态参量:
①几何参量→体积V→ 微观上对应分子间距。 ②力学参量→压强P→ 微观上对应分子频 繁撞击器壁。 ③热学参量→温度T→ 微观上对应分子 热运动的剧烈程度。
※克拉珀龙方程:PV=nRT
【例题】天气预报说某地某日的最高气温 是27 ℃,它是_____3_0__0______开尔文.进
最新高中物理选修3-3第七章《温度、温标》精编版
2020年高中物理选修3-3第七章《温度、温标》精编版学过程教学过为后备军的我们也赶紧学一些热学知识吧!板书:7.4温度与温标二、新课教学温度的概念其实,热现象与我们息息相关。
春夏秋冬四季在不停的变换。
春天,春花烂漫;夏天,郁郁葱葱;秋天,层林尽染;冬天,银装素裹。
在我们欣赏这美景的同时,想一想,是谁让自然界的生物变化无穷,春、夏、秋、冬各显风姿?板书:温度春、夏、秋、冬,冷热程度不同。
物理学上用温度表示物体的冷热程度。
准确的判断需要温度计“春江水暖鸭先知”,让我们也来感受一下水的冷暖吧!请学生实验:先把两只手分别放入1号杯、3号杯中感受两杯水的冷热程度,然后把两只手同时放入2号杯中,两只手的感觉相同吗?请学生谈自己的实验感受。
同一杯温水,温度是一定的,但是两只手的感觉一样吗?说明:感觉不可靠。
要准确地测量物体的温度怎么办?板书:测量工具温度计探究温度计的制造原理及温标的制定提出问题:假设没有温度计,请在下列器材中选择一些,设计一个装置,可以比较准确地判断“2号杯中的水究竟比1号杯与3号杯中的水热还是冷” ?试管、带有细玻璃管的橡皮塞、标记圈、烧杯、红色的水、塑料杯、塑料管、滴管组织学生讨论交流设计方案欣赏美景、感知环境的冷热(5分钟)思考提出的问题、回答:温度形成温度的概念实验、感受:(10分钟)①1号杯中的水冷,3号杯中的水热②从1号杯中到2号杯中的手感觉“较热”③从3号杯中到2号杯中的手感觉“较冷”领悟:①感觉不可靠。
②要想准确地判断和测量温度,就要用温度计。
讨论设计实验方案:①将试管中盛满红色的水,用带有细玻璃管的橡皮塞塞紧②把上述装置放入1号杯中,等玻璃管中的液面不动时,在液面处放一个标记圈1③把上述装置放入3号杯中,等玻璃管中的液面不动时,在液面处放一个标记圈2④把上述装置放入2号杯中,等玻璃管中的液面不动时,与标记圈1、进行比较。
高二物理 选修3-3 7.4 温度和温标
巩固练习
1、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( D ) A.它们的能量相同 B.它们的比热相同 C.它们的热量相同 D.它们的温度相同 2、下列关于热力学温度的说法中,正确的是( ABC ) A.热力学温度的零点是-273.15 ℃ B.-1360C比136K温度高 C.0oC等于273.15K D.1℃就是1K E.升高1oC就是升高274K 3、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( D ) 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
例1.(多选题)伽利略在1593年,制造了世界上第一个温 度计——空气温度计,如图所示一个细长颈的球形瓶倒 插在装有红色液体的槽中,细管中的液面清晰可见,如 果不考虑外界大气压的变化,就能根据液面的变化测出 温度的变化,则( ) A.该温度计的测温物质是槽中的液体 B.该温度计的测温物质是细管中的红色液体 C.该温度计的测温物质是球形瓶中的空气 D.该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的 解析 细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体 积随温度变化情况的,测温物质是球形瓶中封闭的空气, 测温属性是利用空气的热胀冷缩的性质制造的,温度升 高,空气压强增大,体积增大,红色液体在细管中的高 度下降。故A、B错,C、D正确.
常见的参量与描述性质: ①几何性质 描述系统的体积、大小、形状等。 ②力学性质 描述系统的压强、应力、表面张力等。 ③热学性质 描述系统温度。 ④电磁性质 描述系统在电、磁场作用下的性质, 如电场强度,磁感应强度等。
4、平衡态:在没有外界影响的情况下,一个系 统内部各部分的所有宏观状态参量不再随时间 发生变化时的稳定状态称之为平衡态.
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高中物理7.4温度和温标教案新人教版选修3-3
第四节温度和温标教学目标:(一)知识与技能1、了解系统的状态参量以及平衡态的概念。
2、掌握热平衡的概念及热平衡定律。
3、掌握温度与温标的定义以及热力学温度的表示。
(二)过程与方法通过学习温度与温标,体会热力学温度与摄氏温度的关系。
(三)情感、态度与价值观体会生活中的热平衡现象,感应热力学温度的应用。
教学重点:热平衡的定义及热平衡定律的内容。
教学难点:有关热力学温度的计算。
教学方法:讲练法、举例法、阅读法教学用具:投影仪、投影片教学过程:(一)引入新课复习初中已学过的测量温度时常用的一种单位“摄氏度”,它是以冰水混合物的温度为0度,以一个大气压下沸水的温度为100度,在这两温度之间等分100个等份,每一等份为1个温度单位,叫“摄氏度”。
这种以冰水混合物的温度为零度的测温方法叫摄氏温标,以摄氏温标表示的温度叫摄氏温度。
今天我们将要进一步学习有关温度和温标的知识。
(二)新课教学1、平衡态与状态参量引导学生阅读教材P11有关内容。
回答问题:(1)什么是系统的状态参量?并举例说明。
(2)举例说明,什么平衡态?学生:阅读教材,思考讨论,回答问题。
参考答案:(1)在物理学中,通常把所研究的对象称为系统。
为了描述系统的状态,需要用到一些物理量,例如,用体积描述它的几何性质,用压强描述力学性质,用温度描述热学性质……这些描述系统状态的物理量,叫做系统的状态参量。
(2)要定量地描述系统的状态往往很难,因为有时系统各部分的参量并不相同,而且可能正在变化。
然而在没有外界影响的情况下,只要经过足够长的时间,系统内各部分的状态参量会达到稳定。
举例说,把不同压强、不同温度的气体混在同一个容器中,如果容器和外界没有能量的交换,经过一段时间后,容器内各点的温度、压强就会变得一样。
这种情况下我们说系统达到了平衡态,否则就是非平衡态。
2、热平衡与温度引导学生阅读教材P12有关内容。
回答问题:(1)什么是热平衡?(2)怎样理解“热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统”?(3)怎样判断“两个系统原来是处于热平衡的”?(4)热平衡定律的内容是什么?(5)温度是如何定义的?其物理意义是什么?学生阅读教材,思考讨论,回答问题。
4温度和温标-人教版选修3-3教案
4 温度和温标 - 人教版选修3-3教案一、教学内容本节课主要内容为温度和温标的基本概念、质点的温度和温度计的原理。
二、教学目标1.了解温度和温标的概念。
2.理解质点的温度概念。
3.了解温度计的构造原理及使用方法。
三、教学重点和难点1.温度和温标的概念。
2.质点的温度概念。
四、教学方法和学时分配本节课采用讲授和实验相结合的教学方法,共计2课时。
五、教学内容及过程1. 温度和温标的概念•温度:物体内部分子的热运动活动程度的度量。
•温标:温度度量的标准。
讲师首先给出以上两个概念的定义,并与学生进行互动,让学生自己想想一个例子来解释这两个概念。
例如:我们经常会说一个人的体温高或低,而我们如何知道这个体温究竟高还是低?这就需要用到温度和温标这两个概念。
接着,讲师介绍不同温度单位的温标,如摄氏度、华氏度、开氏度等,并讲解它们各自的特点。
2. 质点的温度概念温度不仅可以用来度量物体的热量,也可以用来度量质点的热运动程度。
讲师通过实验展示了一个玻璃球从高处落下的过程,并说明在自由落体过程中,因为重力势能转化为了动能,所以玻璃球在落下的过程中速度越来越快。
接着,讲师介绍热运动的概念,即分子随机热运动的过程。
在分子随机热运动的过程中,分子的速度也会越来越快。
因此,我们可以将分子的热运动程度理解为分子的温度。
3. 温度计的构造原理及使用方法讲师介绍温度计的基本构造原理:利用物质体积随温度变化的规律来测定温度的一种仪器。
其中最常见的温度计包括水银温度计、酒精温度计等。
接着,讲师介绍温度计的使用方法,并展示温度计在实验室中的运用。
六、教学反思本节课主要内容涉及温度和温标、质点的温度概念和温度计的构造原理及使用方法。
通过讲述和实验的方式,让学生更好地理解温度和温标的概念,以及质点的温度概念。
通过实验展示和讲解温度计的构造原理及使用方法,让学生更加深入地理解温度计的原理,并且能够在实验中熟练地使用温度计。
同时,在教学的过程中,讲师还注意到加强与学生的互动,引导学生通过实例和生活经验来更好地理解温度和温标的概念。
人教版高中物理选修3-3第七章7.4《温度和温标》学案设计
温度和温标课程目标·引航2008年春节前夕,我国南方遭遇了几十年一遇的特大雪灾,很多地方交通阻断,电力遭到严重破坏。
大雪中,电力工人冒着严寒抢修电路,某工人在找铁棒和木头时,感觉到铁棒明显比木头凉,由于表示物体冷热程度的物理量是温度,于是这位工人得出当时“铁棒比木头温度低”的结论,你认为他的结论对吗?提示:不对。
由于铁棒和木头都与周围的环境达到热平衡,故它们的温度是一样的。
之所以感觉到铁棒特别凉,是因为这位工人在单位时间内传递给铁棒的热量比较多的缘故。
基础知识·梳理一、状态参量与平衡态1.热力学系统:在热学中,通常把__________称为系统。
2.外界:系统之外与系统发生相互作用的__________统称外界。
3.状态参量:在热学中,为确定系统的状态所需要的________叫做系统的状态参量。
例如:为了确定系统的空间范围,要用到________;为了确定外界与系统之间或系统内部各部分之间力的作用,要用到________;而要确定系统的冷热程度,要用到________。
4.平衡态:在没有______影响的情况下,无论其初始状态如何,只要经过足够长的时间,系统内各部分的状态参量能够达到______,这种情况下就说系统达到了平衡态。
思考1:一根长铁丝,一端插入100 ℃的沸水中,另一端放入0 ℃恒温源中,经过足够长的时间,温度随铁丝有一定的分布,而且不随时间变化,这种状态是否为平衡态?二、热平衡与温度1.热平衡:两个相互接触的热力学系统,经过一段时间以后,这两个系统的__________都不再变化,我们说这两个系统达到了热平衡。
2.热平衡定律:如果两个系统分别与第三个系统达到________,那么这两个系统彼此之间也必然处于________,这个结论称为热平衡定律,它又叫____________定律。
3.温度:两个系统处于热平衡时,它们具有一个“共同____________”,我们把表征这一“共同__________”的物理量叫做温度。
2019-2020年新课标人教版3-3选修三7.4《温度和温标》教案4.doc
课题:§7.4 温度和温标学习目标:1、知道是状态参量,什么是平衡态2、理解热平衡的概念及热平衡定律,体会生活中的热平衡现象。
了解热力学温度的应用3、理解温度的意义4、知道常见温度计的构造,会使用常见的温度计5、掌握温度的定义,知道什么是温标、热力学温标,以及热力学温度的表示。
理解摄氏温度与热力学温度的转换关系。
重点难点:热平衡定律又叫热力学第零定律是本节的重点学习方法:自主学习,合作完成、教师点拨学习过程:【导读与导思】仔细反复研读教材初步掌握本节内容,完成下列任务1、状态参量:在研究系统的各种性质(包括几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等等)时需要用到一些物理量,例如,用体积描述它的几何性质,用压强描述力学性质,用温度描述热学性质,等等。
这些,叫做系统的状态参量。
2、平衡态与非平衡态(可以举例说明什么是平衡态与非平衡态)【补充说明】①在外界影响下,系统也可以处于一种宏观性质不随时间变化的状态,但这不是平衡态。
比如:一根长铁丝,一端插入1000C的沸水中,另一端放在00C恒温源中,经过足够长时间,温度随铁丝有一定的分布,而且不随时间变化,这种状态不是平衡态,只是一种稳定状态,因为存在外界的影响,当撤去外界影响,系统各部分的状态参量就会变化。
②热力学系统的平衡态是一种动态平衡,组成系统的分子仍在做无规则运动,只是分子运动的平均效果不随时间变化,表现为系统的宏观性质不随时间变化。
而力学中的平衡是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动③平衡态是一种理想情况,因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。
系统处于平衡态时,由于涨落,仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。
3、两个系统达到了热平衡是指【说明】热平衡概念不仅适用于相互作用的系统,也适用于两个原来没有发生过作用的系统。
因此可以说,只要两个系统在接触时他们的状态不发生变化,我们就说这两个系统原来是4、热平衡定律又叫,其内容表述为:5、温度的概念:6、决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量是;一切达到热平衡的物体都具有相同的。
新课标人教版3-3选修三7.4《温度和温标》优秀教案4(重点资料).doc
课题:§7.4 温度和温标学习目标: 1、知道是状态参量,什么是平衡态2、理解热平衡的概念及热平衡定律,体会生活中的热平衡现象。
了解热力学温度的应用3、理解温度的意义4、知道常见温度计的构造,会使用常见的温度计5、掌握温度的定义,知道什么是温标、热力学温标,以及热力学温度的表示。
理解摄氏温度与热力学温度的转换关系。
重点难点:热平衡定律又叫热力学第零定律是本节的重点学习方法:自主学习,合作完成、教师点拨学习过程:【导读与导思】仔细反复研读教材初步掌握本节内容,完成下列任务1、状态参量:在研究系统的各种性质(包括几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等等)时需要用到一些物理量,例如,用体积描述它的几何性质,用压强描述力学性质,用温度描述热学性质,等等。
这些,叫做系统的状态参量。
2、平衡态与非平衡态(可以举例说明什么是平衡态与非平衡态)【补充说明】①在外界影响下,系统也可以处于一种宏观性质不随时间变化的状态,但这不是平衡态。
比如:一根长铁丝,一端插入1000C的沸水中,另一端放在00C恒温源中,经过足够长时间,温度随铁丝有一定的分布,而且不随时间变化,这种状态不是平衡态,只是一种稳定状态,因为存在外界的影响,当撤去外界影响,系统各部分的状态参量就会变化。
②热力学系统的平衡态是一种动态平衡,组成系统的分子仍在做无规则运动,只是分子运动的平均效果不随时间变化,表现为系统的宏观性质不随时间变化。
而力学中的平衡是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动③平衡态是一种理想情况,因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。
系统处于平衡态时,由于涨落,仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。
3、两个系统达到了热平衡是指【说明】热平衡概念不仅适用于相互作用的系统,也适用于两个原来没有发生过作用的系统。
因此可以说,只要两个系统在接触时他们的状态不发生变化,我们就说这两个系统原来是4、热平衡定律又叫,其内容表述为:5、温度的概念:6、决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量是;一切达到热平衡的物体都具有相同的。
高中物理 人教版选修3-3 第七章 第4、5节 温度和温标、内能 教案、 学案
第4节温度和温标教学目标1.知道什么是状态参量,什么是平衡态.2.明确热平衡的概念,理解热平衡定律及热平衡与温度的关系。
3.掌握温度与温标的定义,理解温度意义以及热力学温度的表示,理解摄氏温度与热力学温度的关系.一、状态参量与平衡态1.系统:□01研究对象称为一个热力学系统,简称系统。
2.状态参量:热学中描述□02系统状态的物理量。
常用状态参量为□03压强、□04体积、□05温度。
通常用□06体积描述它的几何性质,用□07压强描述力学性质,用□08温度描述热学性质。
3.平衡态:对于一个不受外界影响的系统,无论其初始状态如何,经过足够长的时间后,必然达到一个宏观性质不再随时间变化的□09稳定状态,这种状态叫平衡态。
二、热平衡与温度1.热平衡:两个相互接触的热力学系统的参量□01不再变化,此时两个系统达到了热平衡。
2.热平衡定律:如果两个系统分别与第三个系统达到□02热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。
3.温度:两个系统处于热平衡时,它们具有一个“□03共同性质”,我们就把表征这一“□04共同性质”的物理量定义为温度。
一切达到热平衡的系统都具有相同的□05温度。
三、温度计与温标1.如果要定量地描述温度,就必须有一套方法,这套方法就是□01温标;确定一个温标时首先要选择一种测温物质,根据这种物质的某个特性来制造温度计。
确定了测温物质和这种物质用以测温的某种性质以后,还要确定温度的□02零点和□03分度的方法。
2.□04热力学温标表示的温度叫做□05热力学温度,它是国际单位制中七个基本物理量之一,用符号T表示,单位是开尔文,简称开,符号为K。
3.摄氏温标与热力学温标的关系:摄氏温标由热力学温标导出,摄氏温标所确定的温度用t表示,它与热力学温度T的关系是T=t+273.15 K。
判一判(1)温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量。
()(2)温度升高了1 ℃就是升高了1 K。
()(3)物体的温度由本身决定,数值与所选温标无关。
高中物理选修3-3教学设计4: 7.4 温度和温标教案
4温度和温标教学教法分析●课标要求认识温度的概念.●课标解读1.掌握热平衡与温度的概念.2.知道热力学温度与摄氏温度的关系.3.了解温度计的原理.●教学地位本节主要学习温度的概念,让学生知道热平衡、温标、热力学温度和摄氏温度,本节内容是学习热学内容的基础.教学方案设计●新课导入建议天气预报说某地某日气温最低零下16度,最高零上12度,这个“零上、零下”的零是怎样规定的?绝对零度的零又是怎样规定的?温度的“一度”,到底怎么表示?温度计是靠什么来表示温度高低的?●教学流程设计课前预习:1.看教材;2.填写【课前自主导学】步骤1:导入新课,以天气预报,引出温度、提出问题步骤2:老师提问,检查学生预习效果,并组织讨论步骤3:师生互动完成“探究1”理解平衡态和热平衡定律步骤4:师生互动完成“探究2”掌握温度和温标步骤5:例题讲解并与学生区分热力学温度和摄氏温度步骤6:完成“探究3”掌握处理不准确温度计的方法技巧步骤7:课堂小结:学会总结本节知识,老师布置课时作业课前自主导学知识点1 状态参量与平衡态1.基本知识(1)热力学系统:由大量分子组成的研究对象.(2)外界:系统之外与系统发生相互作用的其他物体.(3)状态参量:为确定系统的状态所需要的一些量.如:体积、压强、温度等.(4)平衡态:无外界影响、状态参量稳定的状态.2.思考判断(1)体积、压强、温度都是描述系统热学性质的状态参量.(×)(2)系统的状态参量永远不会达到稳定.(×)(3)当系统处于平衡态时,系统所有的性质都不随时间变化.(×)3.探究交流一根长铁丝,一端插入100 ℃的沸水中,另一端放入0 ℃的恒温源中,经过足够长的时间,温度随铁丝有一定的分布,而且不随时间变化,这种状态是否为平衡态?【提示】这种状态不是平衡态,只是一种稳定状态,因为存在外在因素的影响.知识2:热平衡与温度1.基本知识(1)热平衡:两个相互接触的热力学系统的状态参量不再变化.(2)热平衡定律:如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡.(3)热平衡状态的特征:一切达到热平衡的系统都具有相同的温度.2.思考判断(1)热平衡的概念只适用于相互接触的系统.(×)(2)表征热平衡达到“共同性质”的物理量是温度.(√)(3)系统达到热平衡,其温度不一定相同.(×)3.探究交流两个相互接触的物体经过一定的时间一定能够达到热平衡吗?【提示】不一定,如果一个物体的温度持续升高时,两个物体之间总存在一个温度差,此时就不是热平衡状态.知识3 温度计与温标1.基本知识(1)常见温度计的测温原理(2)温标:定量描述温度的方法①摄氏温标一种表示温度的方法,规定标准大气压下冰的熔点为0_℃,水的沸点为100_℃.在0和100之间分成100等份,每一份就是1 ℃.②热力学温标现代科学中常用的表示温度的方法,规定摄氏温度的-273.15 ℃为零值,它的一度等于摄氏温度的一度.③摄氏温度与热力学温度摄氏温度:摄氏温标表示的温度,用符号t表示,单位摄氏度,符号表示为℃.热力学温度:热力学温标表示的温度,用符号T表示,单位开尔文,符号表示为K.换算关系:T=t+273.15_K.2.思考判断(1)摄氏温度和热力学温度都是从零开始的.(×)(2)0 ℃的温度可以用热力学温度粗略地表示为273 K.(√)(3)温度升高了10 ℃也就是升高了10 K.(√)3.探究交流摄氏温度和热力学温度有什么相同点和不同点?【提示】相同点:摄氏温度表示的温度差等于热力学温度表示的温度差.不同点:两种温度的起点不同,热力学温度从0开始,而摄氏温度可以取负值.课堂互动研究探究1 平衡态和热平衡的理解【问题导思】1.为什么说热力学平衡态是一种动态平衡?2.两个系统达到热平衡的条件是什么?3.怎样理解热平衡定律的物理意义?1.平衡态的理解(1)热力学的平衡态是一种动态平衡,组成系统的分子仍在不停地做无规则运动,只是分子运动的平均效果不随时间变化,表现为系统的宏观性质不随时间变化,而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动的状态.(2)平衡态是一种理想情况,因为任何系统完全不受外界影响是不可能的.系统处于平衡态时,由于外界影响,仍可能发生偏离平衡状态的微小变化.(3)两个系统达到热平衡后再把它们分开,如果分开后它们都不受外界影响,再把它们重新接触,它们的状态不会发生新的变化.因此,热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统.因此可以说,只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化,我们就说这两个系统原来是处于热平衡状态.2.热平衡定律的意义热平衡定律又叫热力学第零定律,为温度的测量提供了理论依据.因为互为热平衡的物体具有相同的温度,所以比较各物体温度时,不需要将各个物体直接接触,只需将作为标准物体的温度计分别与各物体接触,即可比较温度的高低.特别提醒1.两个温度不同的物体相互接触时,这两个物体组成的系统处于非平衡态;最终两个系统之间的关系是热平衡.2.两个温度不同的物体各自可能处于平衡态.例1 (2013·长沙检测)关于平衡态和热平衡,下列说法中正确的有()A.只要温度不变且处处相等,系统就一定处于平衡态B.两个系统在接触时它们的状态不发生变化,说明这两个系统原来的温度是相等的C.热平衡就是平衡态D.处于热平衡的几个系统的压强一定相等【审题指导】(1)一个系统的温度、压强、体积等都不变化时,才是处于平衡状态.(2)若两个系统的温度相等,则两个系统已达到热平衡.【解析】一般来说,描述系统的状态参量不只是一个,根据平衡态的定义知所有性质都不随时间变化,系统才处于平衡态,A错误;根据热平衡的定义知处于热平衡的两个系统温度相同,故B正确、D错误;平衡态是针对某一系统而言的,热平衡是两个系统相互影响的最终结果,可见C错误.【答案】 B规律总结处理平衡态的问题要注意以下三点1.平衡态问题与热平衡不同,平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡.2.必须要经过较长一段时间,直到系统内所有性质都不随时间变化为止.3.系统与外界没有能量的交换.迁移应用1.(2013·镇江调研)下列说法正确的是()A.两个系统处于热平衡时,它们一定具有相同的热量B.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统也必定处于热平衡C.温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量D.热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理【解析】热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度,故A项错误,C项正确;由热平衡定律知,若物体与A处于热平衡,它同时也与B达到热平衡,则A的温度便等于B的温度,这也是温度计用来测量温度的基本原理,故B、D两项也正确。
人教版高中物理选修3-3教学案:第七章第4节温度和温标
第 4 节温度和温标1.均衡态:假如容器与外界没有能量互换,经过一段时间后,容器内各点的压强和温度都不再变化。
2.热均衡:两个互相接触的系统,经过一段时间此后状态参量不再发生变化,这说明两个系统对传热来说已经达到了均衡。
3.热均衡定律:假如两个系统分别与第三个系统达到热均衡,那么这两个系统相互之间也必然处于热平衡。
全部达到热均衡的系统都拥有同样的温度。
4.摄氏温度 t 与热力学温度T 的关系:T= t+ 273.15 K。
一、状态参量与均衡态1.热力学系统往常把由大批分子构成的研究对象称为热力学系统。
2.外界指系统以外与系统发生互相作用的其余物体的统称。
3.状态参量描绘系统热学性质的物理量,常用的物理量有几何参量体积V 、力学参量压强p、热学参量温度T。
4.均衡态系统在没有外界影响的状况下,经过足够长的时间,各部分的状态参量达到稳固的状态。
二、热均衡与温度1.热均衡:两个互相接触的热力学系统的状态参量不再变化。
2.热均衡定律:假如两个系统分别与第三个系统达到热均衡,那么这两个系统相互之间也必然处于热均衡。
3.热均衡的性质:全部达到热均衡的系统都拥有同样的温度。
4.温度:表征互为热均衡系统的共同热学性质的物理量。
三、温度计与温标1.常有温度计的测温原理名称测温原理水银温度计依据水银的热膨胀的性质来丈量温度金属电阻温依据金属铂的电阻随温度的变化来丈量温度度计气体温度计依据气体压强随温度的变化来丈量温度热电偶温度依据不一样导体,因温差产生电动势的大小不一样来丈量温度计2.温标(1)摄氏温标:一种常用的表示温度的方法,规定标准大气压下冰的熔点为0_℃,水的沸点为100_℃。
在 0 ℃和 100 ℃之间均匀分红100 等份,每份当作 1 ℃。
(2)热力学温标:现代科学中常用的表示温度的方法,规定摄氏温度的-273.15_℃为零值,它的一度等于摄氏温度的一度。
(3) 摄氏温度与热力学温度:为①摄氏温度:摄氏温标表示的温度,用符号②热力学温度:热力学温标表示的温度,用符号K 。
7.4 温度和温标 (人教版选修3-3)
二.比热容
1.定义:单位质量的某种物质,温度升高1 ºC时 吸收的热量,称为这种物质的比热容。
2.定义式;
Q C=
m△t
3.比热容的单位:焦 /(千克• ºC) 4.水的比热容是4.18X103焦 /(千克• ºC) 表示质量为1千克的水,温度升高1 ºC,吸收的
画出物体对斜面的压力为10N
5N
F=10N
•⑷.排气冲程: •除做功冲程外的三个冲程都靠惯性工作
1.为了研究物质的某种特性,甲、乙两只完全相 同的烧杯内分别装入100克和200克温水,让它们 自然冷却,记录下随时间增加,水温的变化情况。
表一
m 甲=100 克
时间/分
0 2 4 6 8 10 12 14
温度/ °C
36 35 34 33 32 31 30 30
热量为 4.18X103焦。
5.比热容是物质的特性之一,大小由物质种类决
实验 液 体 液 体 升 高 序号 种类 质 量 温 度
m/克 △t/℃ 1 煤油 50 40 2 煤油 100 20 3 煤油 150 10
实验 液 体 液 体 升 高 序号 种类 质 量 温 度
m/克 △t/℃ 1 水 50 40 2 水 100 20 3 水 150 10
计内的液面平齐.
摄氏度用符号℃来表示。
例如,人的正常体温(口腔温)是 “37℃”,读作“37摄氏度”;北京一月 份的平均气温是“-4.7℃”,读作“零下 4.7摄氏度”或“负4.7摄氏度”。
六、体温计 1、体温计
医用的温度计 2、特点
⑴测温范围小 35℃~42℃
⑵精确度高 每小格为0.1℃
最新精编高中人教版选修3-3高中物理《温度和温标》公开课优质课教学设计
温度和温标教设计一、教目标:知识与技能:1、知道温度表示物体的冷热程度。
2、理解摄氏温度的规定。
3、了解自然界的一些温度值。
4、会温度计的正确使用方法。
过程、能力与方法:1、通过阅读、观察,知道温度计的原理、构造等,培养生的阅读能力、语言表达能力。
2、通过习活动,培养生设计实验、动手实验、观察实验的能力。
培养生的分析概括能力。
3、通过阅读、讨论、交流、动手实验,使生会温度计的正确使用方法。
态度与价值观:1、通过主动参与习活动,激发生习物理的兴趣,引导生主动关注周围世界,关注我国发展,激发生的爱国主义情感。
2、通过实验活动,培养生的团队合作精神、实事求是的态度。
3、通过实验探究培养生勇于探索、勇于创新的精神。
4、通过实验培养生使用物理仪器测量的良好习惯。
二、教重点:1、理解摄氏温度的规定。
2、会温度计的正确使用方法。
三、教难点:1、理解摄氏温度。
2、如何做到读数既快又准确。
四、教用具教师:演示大温度计、烧杯(2只,分别装热水、冷水)多媒体教设备等生:实验用温度计、烧杯(3只,分别盛热水、温水、冷水)、试管、滴管、烧杯(内盛红色的水)、带细长玻璃管的橡皮塞、标记圈、水槽(2只)、塑料杯、塑料管五、板书设计六、教流程七、教过程八、教设计说明本节内容知识面宽,但是难度不大,又能密切联系生的生活实际,所以教方法宜灵活多样,充分调动生的习兴趣和习积极性。
本节的内容有温度的物理意义、温度计的原理、结构、摄氏温度的规定、温度的写法和读法、自然界的一些温度以及温度计的正确使用方法等。
本节的重点是让生理解温度计的原理以及摄氏温度的规定、会温度计的正确使用方法。
我所教的生,习能力较强,成绩较好,有一定的创新能力。
为达到教目的,根据建构主义说的理论,采用录像演示和生实验相结合的方式授课,为此我设法创设好几个情景。
通过新闻报道创设情境Ⅰ:我国第21次南极考察队乘坐“雪龙号”考察船,于2004年10月25日上午九点从上海浦东民生港务公司码头启航奔赴南极。
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温度和温标目标导航(1)知道什么是状态参量,什么是平衡态。
(2)知道什么是热平衡,什么是热平衡定律。
(3)知道温度的表示方法。
(4)知道常见温度计的构造,会使用常见的温度计。
(5)理解摄氏温标和热力学温标的转换关系。
诱思导学1.平衡态和状态参量在物理学中,通常把所研究的对象称为系统。
[:Z+X+X+K](1)状态参量[:学|科|网]用来描述系统状态的物理量,叫做系统的状态参量。
(2)平衡态系统宏观性质不再随时间变化,这种情况下就说系统达到了平衡态。
2.热平衡与温度(1)温度温度是表示物体冷热程度的物理量,反映了组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度。
(2)热平衡一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
3.温度计与温标(1)温度计是测量温度的工具。
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。
(2)温标温度的数值表示法叫做温标。
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:T=t+273。
15 (K)说明:①两种温度数值不同,但改变1 K和1℃的温度差相同。
②0K是低温的极限,只能无限接近,但不可能达到。
典例探究例1细心观察可以发现,常见液体温度计的下部的玻璃泡较大,壁也比较薄,上部的管均匀而且很细,想一想,温度计为什么要做成这样呢?解析:这样做的目的都是为了使测量更准确、更方便。
下部较大而上部很细,这样下部储存的液体就比较多,当液体膨胀收缩时,膨胀或收缩不大的体积,在细管中的液面就有较大的变化,可以使测量更精确;下部的壁很薄,可以使玻璃泡内的测温物质的温度较快地与待测物质的温度一致;细管的粗细是均匀的,是为了使刻度均匀,更便于读数。
课后问题与练习点击[:学。
科。
网Z。
X。
X。
K]1.略2.略3.解析:物理量X与热力学温度T成正比,即:X= C·T (C为常量),又因为T=t+273.15 K,所以X=C·(t +273.15),因此,t=X/C-273.15(℃)4.电流表上代表t1、t2的两点,t1应该标在电流比较大的温度上。
解析:由图7.4-2甲可以看出,t1温度下金属丝电阻比较小,因为电路中电池的电动势和内阻都是不变的,根据闭合电路的欧姆定律可以知道,此时电路中电流比较大。
基础训练1.两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2.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D.1℃就是1 K3.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4.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5.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。
6.体温计的测量范围是________,最小刻度值是________。
7.一支读数为37。
8℃的体温计,不经甩过,先后依次测量两个人的体温,若他们的真实体温分别是36。
5℃和38℃,那么这支体温计的读数依次是________、________。
8.液体温度计越精确,则其玻璃泡的容积与细管的容积相差必定越(填“大”或“小”)_______________,此时玻璃泡里的液体有微小的膨胀,细管里的液柱。
9.能不能用体温计作为寒暑表使用?试说明理由。
多维链接温度计和温标的发明公元前200一100年间,古希腊菲隆和希隆各自制造过一种以空气膨胀为原理的测温器。
其后,人们还在三个容器中分别装上冷、温、热水来判断物体的冷热:用手摸进行比较。
1592或1595年,伽利略制成了第一个气体温度计。
玻璃管与玻璃泡相连,管内有有色液体,倒置于水杯之中。
当被测温度的物体与泡接触时,泡内空气就会因热胀冷缩而发生体积变化,使有色液柱上升或下降,再由玻管上标有“热度”(即现在所说的“温度”)的刻度读出。
这是有史以来的第一支有刻度的温度计。
显然,这种温度计不完善:变化着的大气压也会使液柱升降,测量范围极其狭窄。
物理学中热力学里有一门叫计温学的分支学科,它是利用物质的热效应来研究测温技术的。
它包括温度分度法、温度参照点的选择、温度计按不同用途的设计、制定各种测温标准、提高测温精度、准确度、测定实用温标和热力学温标的差值等。
伽利略发明气体温度计后,人们的工作就大致按这些内容进行。
1611年,伽利略的同事桑克托留斯改进了伽利略的气体温度计,制成一种蛇状玻璃管气体温度计,玻管上有llO个刻度,可测体温。
1629年,约瑟夫·德米蒂哥这位物理学家兼犹太教师出版了一本叫《花园中的喷泉》的书,书中载有盛有白兰地的玻璃泡温度计,它旁边的小字上写着“oleb”(上升)。
有人认为这是人类第一支较准确的温度计。
但现未能查明其发明者,而只能猜测是伽利略或他在帕多瓦大学的同事德米蒂哥。
具体发明年代只能大致确定在17世纪初。
1631—1632年,法国化学家詹·雷伊把伽利略的玻璃管倒转过来,并直接用水而不是空气的体积变化来测定温度。
这是第一支用水作工作物质的温度计。
但因管口末密封,水会蒸发而产生越来越大的误差。
1641年,第一支以酒精为工作物质的温度计首次出现在意大利托斯卡纳大公爵费迪南二世的宫庭里。
1644—1650年间,这位大公将其不断完善:用蜡把红色酒精温度计的玻管口封位,在玻管上刻度。
可见,这支温度计已具有现代温度计的雏型,以致不少人将温度计的发明归功于这位大公。
1654年,这种温度计已在佛罗伦萨普及,以致这一年被一些人认为是温度计诞生之年。
它还被传到英国和荷兰。
1646年,意大利物理学家莱纳尔第尼明智地提出以水的冰点和沸点作为温度计刻度的两个定点。
但无奈当时流行的酒精温度计里酒精的沸点(78.5℃)低于水的沸点(100℃),所以用水的沸点为第二个定点对酒精温度计显然不切实际,所以这一建议当时未能实施。
1657年成立的意大利佛罗伦萨实验科学院在其存在的10年间地进行了水银和酒精温度计的研究,制作过40(或80)个等分标度的没有定点的酒精温度计:它在1660年冬最冷时显示11—12“度”,冰的熔点显示13.5“度”,夏天最热时为40“度”。
1658年,法国天文学家伊斯梅尔·博里奥制成第一支用水银作工作物质的温度计。
1660年,意大利材料测试研究所也制成了水银温度计。
1665年,荷兰物理学、数学家惠更斯地提议把水的冰点和沸点作温度计刻度的两个定点,以便各种温度计标准化。
同年,英国物理学、化学家波义耳根据他于1662年发现的气体定律(即玻义耳定律,后经法国物理学家马略特完善后称波义耳一马略特定律,简称波一马定律),指出气体温度计不准的原因及其他缺点。
其后,人们大多转向其他工作物质的温度计的研究。
1672年,休宾在巴黎发明了第一个不受大气压影响的空气温度计。
1688年,达兰西的温度计以水和牛油熔解时的两个温度作温度计刻度的两个固定点。
18世纪初,形形色色的温度标准(温标)已多达30余种。
例如,丹麦天文学家罗默(他以1676年用观测木星卫星蚀的方法第一次证实光的传播是等速运动而闻名于世)以人体温度为22.5“度”和水的沸点为60“度”作温度计上刻度的两个定点。
牛顿于1701—1703年制作的亚麻子油(一说蓖麻油)温度计把雪的熔点0“度”和人体的温度12“度”作温度计的两个定点。
法国物理学家阿蒙东最先指出测温液体是规则膨胀的,“有绝对零度存在”也是他最先指出的,他于1703年也制成了一支实用气体温度计。
在18世纪以前,温标不统一且不太实用。
这些工作历史地落在华伦海特等人的肩上。
迁居荷兰的德国玻璃工华伦海特也在英国居住过。
他经过1709—1714年的研究,把冰、水、氯化铵的混合物平衡温度定为0℉,人体温度定为96℉(如以今天我国标准体温37℃,则应为98.6℉,可见他采用的体温不是今天我国的标准体温),其间分为96格,每格为1℉。
1724年,他又把水的沸点定为2120℉。
但遗憾的是,他未能将冰的熔点定为0℉,而是定为32℉。
这就是华氏温标,其符号为tF。
这是曾长期使用且至今仍在香港和世界许多地方使用的第一种温标。
他还发明了在填充水银时进行净化的方法,制成了第一种实用的水银温度计。
1730年,主要研究物理学和动物学的法国博物学家列奥缪尔制成了一种酒精温度计,他把水的冰点0oR和沸点80oR刻在温度计上作两个定点,再把其问分为80格,每隔为1oR。
这是其后流行了多年的第二种温标——列氏温标,其符号为tR。
1742年,瑞典物理学家、天学家摄尔修斯制成的水银温度计则把水的沸点和冰的熔点分别定为0℃和100℃,其间分为100格,每格为1℃,这是第三种得到广泛流行的实用温标——摄氏温标,其符号为t或tc。
1743年,克里森指出上述定点不符合越热的物体温度越高的习惯,8年以后的1750年,摄尔修斯接受同事斯特默尔的建议,把上述两定点的温度对调,这才成了现在的摄氏温标即百分温标。
上述三种温标都是初级原始的温标,其缺点有二。
一是温度值只有在两个定点是准确的其余各点都不准确;二是定义范围很窄,例如水银温度计测量范围是—38.87—+356.9℃。
以下第四种温标克服了这些缺点。
1848年,英国物理学家汤姆逊即开尔文提出热力学温标。
其符号为TK或T,并于1854年指出只需选用一个固定点数值,这种温标就能确定。
这个点就是“绝对零度”。
然而,在实际建立热力学温度单位时,考虑到历史传统和当时的技术条件,他不得不用摄尔修斯的0—100℃的间隔作为100个新温度的间隔,即新温度的每个间隔为1开氏度(1oK)与 l摄氏度(1℃)相当。
这就是开氏温标。
历史上类似而含义不尽相同的名称还有理想气体温标、热力学绝对温标等。
这第四种温标的特点是:与任何物体的性质无关,不受工作物质的影响,解除了工作物质因凝固、汽化而受到的限制,仅与热量有关。
1927年,第七届国际计量大会确定它为最基本的温标。
1954年大会又决定把273.16oK这一水的三相点作为这一温标的唯一定点。
这一温标实际包含的另一定点是不能用物质的已知性质来定义的,它是理论上推导出来的最低温度——绝对零度。