第3章 熱現(xiàn)象及應(yīng)用（課件）-中職《物理》同步教學(xué)（人民郵電版）(共16張PPT)

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第3章熱現(xiàn)象及應(yīng)用

了解分子動理論的基本觀點(diǎn)，了解溫度、氣體壓強(qiáng)、熱力學(xué)能等概念。

了解熱力學(xué)第一定律，知道能量守恒定律，并能運(yùn)用能量守恒定律解釋一些自然界中能量的轉(zhuǎn)化問題。

掌握氣體壓強(qiáng)的測量方法，會用U形管和大氣壓強(qiáng)計測量容器中氣體的壓強(qiáng)。

3.1分子動理論

3.2能量守恒定律

3.3實(shí)驗(yàn)（選作）

3.4小結(jié)

3.1分子動理論

本節(jié)介紹微觀分子的運(yùn)動。

3.1.1分子的運(yùn)動

3.1.2溫度

3.1.3氣體的壓強(qiáng)

3.1.4熱力學(xué)能

3.1.1分子的運(yùn)動

這表明氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動。

不同物質(zhì)相互接觸時，彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散。

擴(kuò)散現(xiàn)象在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有許多用途。如利用擴(kuò)散現(xiàn)象在鋼制零件表面滲碳，提高了鋼件表面硬度、耐磨性及抗疲勞強(qiáng)度；半導(dǎo)體材料PN結(jié)的形成也是對擴(kuò)散的應(yīng)用。

3.1.2溫度

做熱運(yùn)動的分子具有的動能叫做分子動能。

溫度是大量分子做無規(guī)則運(yùn)動的分子平均動能的標(biāo)志。這就是溫度的微觀意義。

目前常用的是3種溫標(biāo)，即攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。

熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)之間的換算關(guān)系

溫度計是測溫儀器的總稱。

常用的液體溫度計一般有3種：酒精溫度計、水銀溫度計和煤油溫度計。

（1）酒精溫度計。它的工作物質(zhì)是酒精。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，酒精凝固點(diǎn)是114℃，所以在北方寒冷的季節(jié)通常會使用酒精溫度計來測量溫度。這是因?yàn)樗y的凝固點(diǎn)是39℃，在寒冷地區(qū)可能會因?yàn)闅鉁靥投顾y凝固，無法進(jìn)行正常的溫度測量。

（2）水銀溫度計。醫(yī)用體溫計為水銀溫度計，它的工作物質(zhì)是水銀。由于人體溫度的變化在35℃~42℃，所以體溫計的刻度通常是35℃~42℃，每度的范圍又分成10份，因此體溫計可精確到0.1℃。一般的水銀溫度計可以測到300℃以上的高溫。

（3）煤油溫度計。煤油溫度計的工作物質(zhì)是煤油。煤油的沸點(diǎn)高于150℃，凝固點(diǎn)低于30℃。與酒精溫度計相比，煤油溫度計可用來測更高的溫度。

3.1.3氣體的壓強(qiáng)

從分子動理論的觀點(diǎn)來看，氣體的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。氣體分子的平均動能越大，氣體分子越密，對單位面積器壁產(chǎn)生的壓力就越大，氣體的壓強(qiáng)就越大。

1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

3.1.4熱力學(xué)能

物體內(nèi)所有的分子動能和分子勢的總和，叫做物體的熱力學(xué)能。

一切物體都是由永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動并且相互作用的分子組成的，因此任何物體都具有熱力學(xué)能。

3.2能量守恒定律

本節(jié)介紹熱力學(xué)第一定律以及能量守恒定律。

3.2.1熱力學(xué)第一定律

3.2.2能量守恒定律

3.2.1熱力學(xué)第一定律

物體處于某種溫度時具有的能量稱為熱力學(xué)能。

做功可以改變物體的熱力學(xué)能。

外界對物體做功，使物體的熱力學(xué)能增加，物體對外界做功可以使其熱力學(xué)能減少。

熱傳遞的方法有三種：傳導(dǎo)、對流和輻射。

熱從物體溫度較高的一部分沿著物體傳到溫度較低的部分的方式叫做熱傳導(dǎo)；

靠氣體或液體的流動來傳遞熱量的方式叫做對流；

物體直接向外發(fā)射電磁波形成熱量傳遞的現(xiàn)象叫做熱輻射

做功和熱傳遞這兩種改變物體熱力學(xué)能的方法是等價的

熱力學(xué)第一定律：物體的熱力學(xué)能變化量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做功之和。

如果外界向物體傳遞熱量或?qū)λ龉Γ瑒t為Q正或W為正；反之，如果物體向外界傳遞熱量或?qū)ν庾龉?，則Q為負(fù)或W為負(fù)。但不論Q和W是正抑或是負(fù)，物體熱力學(xué)能的變化量總是等于二者之和。

3.2.2能量守恒定律

能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律。

能量守恒定律是自然界中最基本、最普遍的規(guī)律之一。

3.3實(shí)驗(yàn)

略

3.4小結(jié)

（1）分子動理論。物質(zhì)是由大量分子構(gòu)成的，分子都在不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動，分子間同時存在著引力和斥力，分子力是引力和斥力的合力。

（2）3個基本概念。

a．溫度表示物體的冷熱程度，在微觀上，溫度是分子平均動能的標(biāo)志。

b．氣體的壓強(qiáng)是由于分子對容器壁的碰撞產(chǎn)生的，氣體壓強(qiáng)的測量用壓強(qiáng)計。

c．物體的熱力學(xué)能是物體內(nèi)所有分子動能和勢能的總和。改變熱力學(xué)能的兩種方式：做功和熱傳遞。

（3）兩個定律。

a．熱力學(xué)第一定