滬科版物理高二年級第一學(xué)期第二篇第七章A物體的內(nèi)能-學(xué)案2

物體的內(nèi)能【學(xué)習(xí)目標(biāo)】復(fù)習(xí)物體內(nèi)能的見解，能量守恒定律，熱力學(xué)第一、第二定律?！緦W(xué)習(xí)重難點(diǎn)】能量守恒定律?！緦W(xué)習(xí)過程】一、溫度的宏觀和微觀意義是什么？如何理解？分子的無規(guī)則運(yùn)動特點(diǎn)是多、快、亂、變，中間多，兩頭少，在熱現(xiàn)象中，關(guān)心的是多分子，而不是單個(gè)分子。1．分子的平均動能――所有分子的動能的平均值－265m～10kg，v＝10m/s。2．溫度：宏觀――表示物體的冷熱程度，微觀――是物體平均動能的標(biāo)志。3．溫度相同，平均動能就相同，無論物體組成、結(jié)構(gòu)、種類和物態(tài)(無論如何)。二、什么是分子勢能？分子勢能與什么有關(guān)？1．由于分子間存在著相互作用的引力和斥力而擁有的與其相對地址有關(guān)的能量，叫做分子勢能。2．微觀――與相對地址有關(guān)，宏觀――與體積有關(guān)。3．分子勢能與距離的變化關(guān)系和圖像（近似于重力勢能和彈性勢能）。r0＝10－10mr＝10r0r＜r0r＝r0r＞r0r＝10r0引力＜斥力引力＝斥力引力＞斥力引力＝斥力＝0表現(xiàn)斥力合力＝0表現(xiàn)引力合力＝0r＜r0斥力r＝r0r＞r0引力做負(fù)功Ep最小做負(fù)功Ep增加Ep增加三、什么是物體的內(nèi)能，它與什么有關(guān)？所有分子做熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和叫做物體的能，也叫熱力學(xué)能。

斥力EPr0引力與溫度T、體積V和分子個(gè)數(shù)N有關(guān).所有物體都擁有內(nèi)能.四、內(nèi)能和機(jī)械能又什么差異？宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動對應(yīng)機(jī)械能。機(jī)械能能夠?yàn)榱恪Ｎ⒂^物體對應(yīng)內(nèi)能。內(nèi)能不能夠夠?yàn)榱恪?nèi)能和機(jī)械能之間能夠相互轉(zhuǎn)變。五、做功改變物體的內(nèi)能。溫度物體做功，物體內(nèi)能增加。接打氣筒膠塞對外做功，物體內(nèi)能減小。做多少功，改變多少內(nèi)能。六、熱傳達(dá)改變物體的內(nèi)能。外界向物體傳達(dá)熱量（吸熱），物體的內(nèi)能增加。物體向外界傳達(dá)熱量（放熱），物體的內(nèi)能減小。傳達(dá)多少熱量，內(nèi)能就改變多少。能量的轉(zhuǎn)移。七、做功和熱傳達(dá)的實(shí)質(zhì)做功改變內(nèi)能，是能量的轉(zhuǎn)變，用功的數(shù)值來胸襟熱傳達(dá)改變內(nèi)能，是能量的轉(zhuǎn)移，用熱量來胸襟。能量的轉(zhuǎn)變。八、做功和熱傳達(dá)的等效性——做功和熱傳達(dá)在改變內(nèi)能上是等效的。比方：使物體高升溫度，能夠用熱傳達(dá)的方法，也能夠用做功的方法，獲取的結(jié)果是相同的，若是早先不知道，我們無法知道它是經(jīng)過哪一種路子改變的內(nèi)能。1cal＝4．2J1J＝0.24cal九、區(qū)分內(nèi)能、熱量和溫度熱量是在熱傳達(dá)的過程中轉(zhuǎn)移的內(nèi)能，它只有在轉(zhuǎn)移的過程中才有意義，熱傳達(dá)使物體的溫度改變。溫度不相同是熱傳達(dá)的條件（類比：云――雨――水）。比方：兩物體溫度不相同相接觸，熱量從高溫物體相低溫物體傳達(dá)，高溫物體內(nèi)能減少，溫度降低，低溫物體內(nèi)能增加，溫度高升。十、理想氣體1．分子間無相互作用力，分子勢能為零；2．必然質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)；3．在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大（常溫常壓）的條件下，實(shí)質(zhì)氣體能夠近似為理想氣體?！揪毩?xí)】1．物體平均速度大的物體的溫度高。（×）2．20℃的水和20℃的銅的平均動能相同。（√）3．體積變大，內(nèi)能變大。（×）4．溫度高升，所有的分子的平均動能都變大。（×）5．同溫度的水和氫氣對照，氫氣的平均速度大。（√）十一、熱力學(xué)第必然律——△U＝Q＋W1．表示內(nèi)能的改變、做功、熱傳達(dá)之間的關(guān)系。2．第一類永動機(jī)——不用耗能量，連續(xù)對外做功（違反能量守恒定律，不能夠制成）。水箱水輪砂輪抽水機(jī)水箱【例

1】以下說法中正確的選項(xiàng)是（

）A．物體吸熱后溫度必然高升。B．物體溫度高升必然是由于吸取了熱量。C．0℃的冰化為0℃的水的過程中內(nèi)能不變。D．100℃的水變?yōu)?00℃的水汽的過程中內(nèi)能增大。【解析】吸熱后物體溫度不用然高升，比方冰融化為水或水沸騰時(shí)都需要吸熱，而溫度不變，這時(shí)吸熱后物體內(nèi)能的增加表現(xiàn)為分子勢能的增加，因此A不正確。做功也能夠使物體溫度高升，比方用力多次來回波折鐵絲，波折點(diǎn)鐵絲的溫度會明顯高升，這是做功增加了物體的內(nèi)能，使溫度上升，因此B不正確。冰化為水時(shí)要吸熱，內(nèi)能中的分子動能不變，但分子勢能增加，因此內(nèi)能增加，因此C不正確。水沸騰時(shí)要吸熱，內(nèi)能中的分子動能不變但分子勢能增加，因此內(nèi)能增大，D正確?！纠?】如圖示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于X軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力，A．B．C．d為X軸上四個(gè)特定的地址。現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則（）A．乙分子從a到b做加速運(yùn)動，由b到c做減速運(yùn)動。B．乙分子從a到c做加速運(yùn)動，到達(dá)c時(shí)速度最大。C．乙分子從a到b的過程中，兩分子的分子勢能素來增加。D．乙分子從b到d的過程中，兩分子的分子勢能素來增加?！窘馕觥恳曳肿訌腶到B．C．d的運(yùn)動過程中，先是分子的引力作用，加速度的方向跟運(yùn)動方向一致，因此加速運(yùn)動，到達(dá)c地址時(shí)，分子力等于零，加速度也就等于零，運(yùn)動的速度是最大。從c再到d運(yùn)動時(shí)，分子力為斥力，加速度的方向跟運(yùn)動的方向相反，速度減小。通過分子力做功情況判斷兩分子的勢能如何變化。【例3】如圖示，容器A．B各有一個(gè)能夠自由搬動的輕活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓恒定。A．B的底部帶有閥門K的管道相連，整個(gè)裝置與外界絕熱。本來A中水面比B中水面高，打開閥門K后，A中的水向B中流，最后達(dá)到平衡，這個(gè)過程中（）A．大氣壓力對水做功，水的內(nèi)能增加。B．水戰(zhàn)勝大氣壓力做功，水的內(nèi)能減小。C．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能不變。D．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能增加?！窘馕觥吭O(shè)大氣壓為P，A．B活塞的表面積分別為S1和2，打開閥門后A容器中的水流到B容器中，A容器中的水面S下降h1，B容器中的水面上升h2，依照壓強(qiáng)與壓力的關(guān)系及水的流動體積不變的原理，能夠推導(dǎo)出，大氣壓力對A．B兩活塞做功的代數(shù)和等于零。但是水的重力勢能發(fā)生了變化，水的重力勢能變了，依照能量守恒定律可知，水減小的機(jī)械能將轉(zhuǎn)變?yōu)樗膬?nèi)能?！纠?】一顆質(zhì)量為10g的子彈以400m/s的速度水平射入置于圓滑水平桌面上的質(zhì)量為1kg的木塊后又從木塊中穿出，木塊從桌邊滑出后著地址與桌邊的水平距離為1．4m，已知桌面高為0.8m，取g=10m/s2，設(shè)子彈射穿木塊過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能所有轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)的內(nèi)能，求在這一過程中系統(tǒng)內(nèi)能的增加量?！窘馕觥窟\(yùn)用能量守恒見解求解。（略）十二、熱力學(xué)第二定律第一種表述：若是沒有其他變化，不能能使熱量由低溫物體傳到高溫物體。(克勞修斯表述)(其他變化――是指從單一熱源吸熱并把它用來做功以外的任何變化。)實(shí)質(zhì)：熱傳達(dá)擁有方向性，不能逆。第二種表述：若是沒有其他變化，不能能從單一熱源吸取熱量所實(shí)用來做功。即第二類永動機(jī)不能能制成。（開爾文表述）。實(shí)質(zhì)：機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)變有方向性。兩種表述是等價(jià)的。第二類永動機(jī)――