人教版高中物理選修3-3 2　熱和內能

2熱和內能第十章熱力學定律第二節(jié)熱和內能學習目標※了解熱傳遞的三種方式※知道熱傳遞和做功都可以改變物體的內能※了解熱與內能的關系，區(qū)別熱量與內能的概念知識導圖1課前預習2課內探究3素養(yǎng)提升4課堂達標5課時作業(yè)課前預習1．概念兩個溫度不同的物體相互接觸時溫度高的物體要_______，溫度低的物體要_______，即熱量從_______物體傳到了_______物體，這個過程就叫做熱傳遞。2．熱傳遞的方式__________、__________和__________。3．熱傳遞的條件________________。4．實質熱傳遞過程實質是_______轉移的過程。知識點1熱傳遞

降溫

升溫

高溫

低溫

熱傳導

熱對流

熱輻射

存在溫度差

能量

1．熱傳遞與內能改變的關系(1)在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的_______就增加多少，即Q吸＝_______。(2)在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的_______就減少多少，即Q放＝_______。2．熱量熱量是在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)__________的量度。知識點2熱和內能內能

ΔU

內能

－ΔU

內能變化

『判一判』(1)熱傳遞過程具有一定的方向性。(

)(2)在任何情況下，公式ΔU＝Q都適用。(

)(3)溫度高的物體含有的熱量多。(

)(4)熱量一定從內能多的物體傳遞給內能少的物體。(

)(5)做功和熱傳遞都能改變物體的內能。(

)預習反饋√

×

×

×

√

解析：A、B、D均是通過做功改變物體的內能，C項是通過熱傳遞的方式之一熱輻射來改變物體內能，故C項正確。C

(1)這三種方式在傳遞能量時有什么共同點？(2)熱傳遞和做功都可以改變物體的內能，這兩種方式在改變物體內能時本質上又有什么不同？答案：(1)熱量總是從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞。(2)做功是其他形式的能與內能之間的轉化，熱傳遞是內能之間的轉移。課內探究提示：做功和熱傳遞探究功、內能、熱量和溫度的區(qū)別與聯(lián)系1．內能與溫度從宏觀看，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，是分子平均動能的標志。物體的溫度升高，其內能一定增加。但向物體傳遞熱量，物體的內能卻不一定增加(可能同時對外做功)。2．熱量和內能內能是由系統(tǒng)狀態(tài)決定的，狀態(tài)確定，系統(tǒng)的內能也隨之確定，要使系統(tǒng)的內能發(fā)生變化，可以通過熱傳遞或做功兩種途徑來完成。而熱量是傳遞過程中的特征物理量，和功一樣，熱量只是反映物體在狀態(tài)變化過程中所遷移的能量，是用來衡量物體內能變化的。有過程，才有變化，離開過程，毫無意義。就某一狀態(tài)而言，只有“內能”，根本不存在什么“熱量”和“功”，因此，不能說一個系統(tǒng)中含有“多少熱量”或“多少功”。3．熱量與溫度熱量是系統(tǒng)的內能變化的量度，而溫度是系統(tǒng)內大量分子做無規(guī)則運動劇烈程度的標志。熱傳遞的前提條件是兩個系統(tǒng)之間要有溫度差，傳遞的是熱量而不是溫度。4．熱量與功熱量和功都是系統(tǒng)內能變化的量度，都是過程量，一定量的熱量與一定量的功相當，熱量可以通過系統(tǒng)轉化為功，功也可以通過系統(tǒng)轉化為熱量，但它們之間有著本質的區(qū)別。特別提醒：只要存在溫度差，熱傳遞過程就會進行，與原來物體內能的多少大小無關。熱傳遞過程能量可以由內能大的物體傳到內能小的物體上，也可以由內能小的物體傳到內能大的物體上。解題指導：求解此題應把握以下三點：(1)明確功、熱量、內能的物理意義；(2)明確功、熱量、內能分別是過程量還是狀態(tài)量；(3)功、熱量、內能的單位相同。D

解析：物體的內能是物體的所有分子動能和分子勢能的總和，而要改變物體的內能，可以通過做功和熱傳遞兩種方式，這三者的物理意義不同，故選項A錯誤。熱量是熱傳遞過程中，物體內能的變化量，而不是內能的量度，故選項B錯誤。熱量、功、內能三者的單位一樣，都是焦耳(J)，故C項錯誤。熱量和功是量度物體內能的轉移或轉化的，而物體的內能是由物體本身所處的狀態(tài)，即溫度、體積、摩爾數(shù)決定的，故選項D正確。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能的方式，B對。一物體溫度從t1到t2，內能的改變可能是由于吸收了熱量，也可能是對物體做了功，C錯。高溫物體分子的平均動能大，內能不一定大，D錯。B

素養(yǎng)提升改變內能的兩種方式的比較：做功和熱傳遞在改變物體內能上的關系比較項目做功熱傳遞內能變化外界對物體做功，物體的內能增加；物體對外界做功，物體的內能減少物體吸收熱量，內能增加；物體放出熱量，內能減少物理實質其他形式的能與內能之間的轉化不同物體間或同一物體不同部分之間內能的轉移相互聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱量在改變內能的效果上是相同的BC

解析：解決本題的關鍵是理解緩慢推動活塞Q的物理含義，推動活塞Q使活塞對氣體做功，本來氣體的溫度應升高，但是由于緩慢推動活塞，所以使氣體增加的內能又以熱量的形式釋放到周圍環(huán)境中，由于環(huán)境溫度恒定，所以氣缸內氣體的溫度不