新步步高2014-2015學年高二物理人教版選修3-3課件：101-102 功和內(nèi)能 熱和內(nèi)能 課件

第十章

熱力學定律10.1-10.2功和內(nèi)能

熱和內(nèi)能1.了解焦耳的兩個實驗的原理，知道做功和熱傳遞的實質(zhì).2.知道做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式，理解做功和熱

傳遞對改變系統(tǒng)內(nèi)能是等效的，明確兩種方式的區(qū)別.3.明確內(nèi)能、功、熱量、溫度四個物理量的區(qū)別和聯(lián)系．學習目標定位學習探究區(qū)一、功和內(nèi)能二、熱和內(nèi)能一、功和內(nèi)能問題設(shè)計返回在焦耳的許多實驗中，有兩個最具有代表性：一個實驗是讓重物下落帶動葉片攪拌容器中的水，引起水溫上升；另一個實驗是通過電流的熱效應(yīng)給水加熱．焦耳的這兩個實驗說明了什么問題？答案

要使系統(tǒng)狀態(tài)通過絕熱過程發(fā)生變化，做功的數(shù)量只由過程始末兩個狀態(tài)決定，而與做功方式無關(guān)．要點提煉返回1．內(nèi)能和內(nèi)能的變化量(1)內(nèi)能是一個狀態(tài)量，指物體內(nèi)所有分子的

和

之和．(2)內(nèi)能的變化量只由

、

狀態(tài)決定，與中間過程及方式無關(guān)．絕熱過程中，內(nèi)能在兩個狀態(tài)間的差值等于外界對系統(tǒng)

．一、功和內(nèi)能動能勢能初末所做的功返回2．功和內(nèi)能(1)功是過程量，內(nèi)能是

．(2)物體的內(nèi)能大，并不意味著做功多．(3)在絕熱過程中，做功一定引起內(nèi)能的變化，做功越多，內(nèi)能變化越

(填“大”或“小”)．一、功和內(nèi)能狀態(tài)量大二、熱和內(nèi)能用鐵錘反復敲擊鐵棒，鐵棒的溫度會升高，把鐵棒放在碳火上燒，鐵棒的溫度也會升高，這說明了什么問題？問題設(shè)計返回答案

說明做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能．返回要點提煉1．熱量熱量是單純的傳熱過程中系統(tǒng)

的量度．熱量像功一樣是一個

量，因此只有在熱傳遞過程中才能談熱量．二、熱和內(nèi)能內(nèi)能變化過程返回2．溫度和內(nèi)能從宏觀看，溫度表示的是物體的冷熱程度；從微觀看，溫度反映了分子熱運動的激烈程度，是

的標志．物體的溫度升高，其內(nèi)能一定

．但向物體傳遞熱量，物體的內(nèi)能卻不一定增加(可能同時對外做功)．二、熱和內(nèi)能分子平均動能增加返回3．熱量和內(nèi)能變化的關(guān)系在只有熱傳遞的情況下，物體吸收熱量，內(nèi)能

，物體放出熱量，內(nèi)能

，并且內(nèi)能的變化量等于物體吸收或放出的熱量，即

.二、熱和內(nèi)能增加減少ΔU＝Q【例1】如圖1所示，活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室，汽缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的，且不漏氣．以E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能，則在將拉桿緩慢向外拉的過程中(

)A．E甲不變，E乙減小B．E甲不變，E乙增大C．E甲增大，E乙不變D．E甲增大，E乙減小一、功和內(nèi)能典例精析返回圖1典例精析返回解析本題解題的關(guān)鍵是明確甲、乙兩氣室氣體都經(jīng)歷絕熱過程，內(nèi)能的改變?nèi)Q于做功的情況．對甲室內(nèi)的氣體，在拉桿緩慢向外拉的過程中，活塞左移，壓縮氣體，外界對甲室內(nèi)的氣體做功，其內(nèi)能應(yīng)增大；對乙室內(nèi)的氣體，活塞左移，氣體膨脹，乙室內(nèi)的氣體對外界做功，內(nèi)能應(yīng)減?。鸢窪一、功和內(nèi)能典例精析返回針對訓練1如圖2所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動的絕熱活塞．今對活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動一段距離后，氣體的體積減小．若忽略活塞與容器壁間的摩擦力，則被密封的氣體(

)一、功和內(nèi)能圖2典例精析返回A．溫度升高，壓強增大，內(nèi)能減少B．溫度降低，壓強增大，內(nèi)能減少C．溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增加D．溫度降低，壓強減小，內(nèi)能增加一、功和內(nèi)能典例精析返回解析向下壓活塞，力F對氣體做功，氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，對活塞受力分析可得出氣體的壓強增大，故選項C正確．答案C一、功和內(nèi)能典例精析返回【例2】在外界不做功的情況下，物體的內(nèi)能增加了50J，下列說法中正確的是(

)A．一定是物體放出了50J的熱量B．一定是物體吸收了50J的熱量C．一定是物體分子動能增加了50JD．物體的分子平均動能可能不變二、熱和內(nèi)能典例精析返回解析在外界不做功的情況下，內(nèi)能的改變量等于傳遞的熱量，內(nèi)能增加，一定是吸收了相等數(shù)量的熱量，故A錯，B對；物體內(nèi)能包括所有分子的動能和勢能，內(nèi)能由分子數(shù)、分子平均動能、分子勢能共同決定，所以內(nèi)能增加了50J并不一定是分子動能增加了50J，物體的分子平均動能有可能不變，這時吸收的50J熱量全部用來增加分子勢能，故C錯，D對．答案BD二、熱和內(nèi)能典例精析返回【例3】對于熱量、功、內(nèi)能三個量，下列說法中正確的是(

)A．熱量、功、內(nèi)能三個量的物理意義是等同的B．熱量和功二者可作為物體內(nèi)能大小的量度C．熱量、功和內(nèi)能的國際單位都相同D．熱量和功是由過程決定的，而內(nèi)能是由物體的狀態(tài)決定的三、內(nèi)能與相關(guān)概念的辨析典例精析返回解析熱量、功和內(nèi)能的國際單位都是焦耳，但熱量、功、內(nèi)能三個量的物理意義是不同的，熱量和功是過程量，內(nèi)能是狀態(tài)量，熱量和功二者可作為物體內(nèi)能改變的量度而不是內(nèi)能大小的量度．故A、B錯誤，C、D正確．答案CD三、內(nèi)能與相關(guān)概念的辨析典例精析返回三、內(nèi)能與相關(guān)概念的辨析針對訓練2關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量，下列說法中正確的是(

)A．熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多B．溫度高的物體其熱量必定多，內(nèi)能必定大C．在熱傳遞過程中，內(nèi)能大的物體其內(nèi)能將減小，內(nèi)能小的物體其內(nèi)能將增大，直到兩物體的內(nèi)能相等D．熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度典例精析返回解析物體的內(nèi)能由溫度、體積及物體的質(zhì)量決定，不是只由溫度決定，故選項A、B錯；在熱傳遞過程中，熱量由高溫物體傳給低溫物體，而與物體的內(nèi)能大小無關(guān)，所以完全有可能是內(nèi)能大的物體內(nèi)能繼續(xù)增大，內(nèi)能小的物體內(nèi)能繼續(xù)減小，故選項C錯；關(guān)于熱量的論述，選項D是正確的．答案D三、內(nèi)能與相關(guān)概念的辨析自我檢測區(qū)12課堂要點小結(jié)341．(功和內(nèi)能)在給自行車輪胎打氣時，會發(fā)現(xiàn)胎內(nèi)氣體溫度升高，這是因為(

)A．胎內(nèi)氣體壓強不斷增大，而容積不變B．輪胎從外界吸熱C．外界空氣溫度本來就高于胎內(nèi)氣體溫度D．打氣時，外界不斷對胎內(nèi)氣體做功1234答案D解析給自行車輪胎打氣，外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增加，溫度升高，D正確．12342．(功和內(nèi)能)地面附近有一正在上升的空氣團，它與外界的熱交換忽略不計．已知大氣壓強隨高度增加而降低，則該空氣團在上升過程中(不計空氣團內(nèi)分子間的勢能)(

)A．體積減小，溫度降低B．體積減小，溫度不變C．體積增大，溫度降低D．體積減小，溫度不變1234解析

空氣團與外界的熱交換忽略不計，隨高度上升壓強逐漸減小，體積逐漸增大，對外界做功，所以內(nèi)能逐漸減小，則溫度逐漸降低，只有選項C正確，選項A、B、D均錯誤．答案C12343．(熱和內(nèi)能)下列說法正確的是(

)A．若A、B兩物體接觸但沒有熱傳遞，則兩物體所包含的熱量

相等B．做功和熱傳遞的共同點是都能使系統(tǒng)內(nèi)能改變C．一物體先后經(jīng)幾個不同的物理過程，其溫度均從t1升高到t2.

則在這些過程中物體一定從外界吸收相同的熱量D．高溫物體內(nèi)能多，低溫物體內(nèi)能少1234解析

A、B兩物體沒有發(fā)生熱傳遞是因為兩物體溫度相等，A錯．做功和熱傳遞都是改變內(nèi)能的方式，B對．一物體溫度從t1升高到t2，內(nèi)能的改變可能是由于吸收了熱量，也可能是外界對物體做了功，C錯．高溫物體分子的平均動能大，內(nèi)能不一定大，D錯．答案

B12344．(內(nèi)能與相關(guān)概念的辨析)關(guān)于內(nèi)能、溫度和熱量，下列說法中正確的是(

)A．物體的溫度升高時，一定吸收熱量B．物體沿斜面下滑時，內(nèi)能將增大C．物體沿斜面勻速下滑時，內(nèi)能可能增大D．內(nèi)能總是從高溫物體傳遞給低溫物體，當內(nèi)能相等時熱傳遞