高中物理人教选修33课件10.12功和内能10.2热和内能

1、1功和内能,第十章热力学定律,2热和内能,1.知道做功可以改变物体的内能. 2.知道热传递与内能变化的关系. 3.知道热传递和做功对改变物体内能的等效结果.,目标定位,二、热和内能,对点自测 当堂检测，自查自纠,栏目索引,一、功和内能,1.焦耳的实验 (1)绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换 ，它不从外界 ，也不向外界 . (2)代表性实验 重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温 . 通过电流的 给水加热. (3)实验结论：要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态决定，而与做功的无关.,答案,一、功和内能,知识梳理,能量,吸热,放热,上升,热效应,方式,2.

2、功和内能 (1)内能：依赖于一个热力学系统 的物理量，是热力学系统的一种能量. (2)功和内能：在绝热过程中，外界对系统做的功等于系统内能的增加量，即 . UW适用条件是绝热过程. 在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能增加；系统对外界做功，系统的内能减少.,答案,自身状态,UW,如图1：在有机玻璃筒底放少量浸有乙醚的棉花，压下活塞，观察棉花的变化.,答案,【深度思考】,答案可以看到棉花燃烧.实验现象说明压缩空气做功，使空气内能增大，达到棉花的燃点后引起棉花燃烧.,图1,(1)你能看到什么现象？实验现象说明了什么？,(2)图中用力按压活塞时为什么一定要迅速？,答案迅速按下活塞是为了减少甚至杜

3、绝热传递，创造一个绝热条件.,例1如图2所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气，以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中(),典例精析,解析答案,图2,A.E甲不变，E乙减小 B.E甲不变，E乙增大 C.E甲增大，E乙不变 D.E甲增大，E乙减小,总结提升,解析本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程，内能的改变取决于做功的情况，对甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，其内能应增大，对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能就减小，故D选项正确. 答案D,总结

4、提升,总结提升,(1)压缩气体，外界对气体做功，内能增大，温度升高，柴油机就是利用这个原理点火的. (2)在绝热过程中，末态内能大于初态内能时，U为正，W为正，外界对系统做功.末态内能小于初态内能时，U为负，W为负，系统对外界做功.,例2(多选)下列关于系统的内能的说法正确的是() A.系统的内能是由系统的状态决定的 B.分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的 C.做功可以改变系统的内能，但单纯地对系统传热不能改变系统的内能 D.气体在大气中绝热膨胀时对外做了功，但气体的内能不变,解析答案,返回,解析系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，A

5、对； 正因为内能是由系统的状态决定的，所以分子动理论中引入的内能和热力学中引入的内能是一致的，B对； 做功和热传递都可以改变系统的内能，C错； 气体绝热膨胀时对外界做了功，又因为与外界没有热交换，所以系统的内能要减小，故D错. 答案AB,返回,1.热传递 (1)条件：物体的不同. (2)定义：两个 不同的物体相互接触时，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，从高温物体传到了低温物体. 2.热和内能 (1)热量：它是在单纯的传热过程中系统 变化的量度. (2)表达式： .,答案,知识梳理,二、热和内能,温度,温度,热量,UQ,内能,(3)热传递与做功在改变系统内能上的异同. 做功和热传递都能引

6、起系统 的改变. 做功时是内能与其他形式能的；热传递只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的 . 3.功、内能、热量和温度的区别和联系 (1)内能与热量：内能是状态量，可以说系统具有多少内能而不能说传递多少内能；热量是过程量，不能说系统具有多少热量，只能说传递了多少热量.,答案,内能,转化,转移,(2)热量与温度 热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内部大量分子做无规则运动的激烈程度的标志.虽然热传递的前提是两个系统之间要有温度差，但是传递的是热量，不是温度. (3)热量与功 热量和功，都是系统内能变化的量度，都是过程量，一定量的热量与一定量的功相当，功是能量变化的量度，但它们之间有

7、着本质的区别.,根据QU，能否说热量就是内能？,答案,【深度思考】,答案不能.热量是过程量，只在发生热传递时体现，可以测量；而内能是状态量，不可测量.,例3(多选)关于热传递，下列说法正确的是() A.热传递中，热量一定从含热量多的物体传向含热量少的物体 B.两个物体间发生热传递的条件是它们之间有温度差 C.在热传递中热量一定从内能多的物体传向内能少的物体 D.内能相等的两个物体相互接触时，也可能发生热传递,典例精析,解析答案,总结提升,解析热量的概念只有在涉及能量传递时才有意义，所以不能说物体含有多少热量，A错误； 物体间发生热传递的条件是物体间存在温度差，B正确； 在热传递中，热量一定从温

8、度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能不一定多，故C错误，D正确. 答案BD,总结提升,总结提升,热传递的方向与物体内能的大小无关 (1)热传递与物体的内能的多少无关，只与两个物体(或一个物体的两部分)的温度差有关，热量总是从高温物体自发地传递到低温物体. (2)热传递过程中，能量可以由内能大的物体传递到内能小的物体上，也可以由内能小的物体传递到内能大的物体上.,例4下列说法正确的是() A.若两物体接触但没有热传递，则两物体所包含的热量相等 B.做功和热传递的共同点是都能使系统内能发生改变 C.一物体先后经过几个不同的物理过程，其温度均从t1升高到t2，则在这 些过程中物体一定从外界吸

9、收相同的热量 D.高温物体内能多，低温物体内能少,解析答案,返回,解析两物体没有发生热传递是因为两物体温度相等，A项错误； 做功和热传递都是改变物体内能的方式，B项正确； 物体温度从t1升高到t2，内能的改变可能是由于吸收了热量，也可能是由于外界对物体做了功，C项错误； 高温物体分子的平均动能大，但内能不一定大，D项错误. 答案B,返回,1.(做功与内能的关系)(多选)在下述各种现象中，不是由做功引起系统温度变化的是() A.在阳光照射下，水的温度升高 B.用铁锤不断锤打铅块，铅块温度会升高 C.在炉火上烧水，水的温度升高 D.电视机工作一段时间，其内部元件温度升高,解析答案,对点自测,1,2

10、,3,4,解析阳光照射下水温升高是热辐射使水的温度升高，在炉火上烧水是热传导和对流使水的温度升高，用铁锤锤打铅块的过程，是做功的过程，铅块温度升高，是由于外界做功引起的.电视机工作时，电流通过各元件，电流做功使其温度升高.可见A、C不是由做功引起温度变化的，故选A、C. 答案AC,1,2,3,4,2.(做功与内能的关系)一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中() A.外界对气体做功，气体分子的平均动能增加 B.外界对气体做功，气体分子的平均动能减少 C.气体对外界做功，气体分子的平均动能增加 D.气体对外界做功，气体分子的平均动能减少,解析答案,1,2,

11、3,4,解析绝热膨胀过程是指气体膨胀过程未发生热传递，膨胀过程气体体积增大，气体对外界做功W0.由UU2U1W可知，气体内能减少.由于气体分子间的势能可忽略，故气体分子的平均动能减少. 答案D,1,2,3,4,3.(传热与内能的关系)关于热传递，下列说法中正确的是() A.热传递的实质是温度的传递 B.物体间存在着温度差，才能发生热传递 C.热传递可以在任何情况下进行 D.物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量,解析答案,1,2,3,4,1,2,3,4,解析热传递的实质是物体间内能的转移，故A错； 热传递的条件是物体间存在温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不再发生热传递，即达到了热平衡，故B对，C错； 物体吸收或放出热量，内能会发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，还可以通过做功的方式实现，故D错. 答案B,4.(热量、功与内能的关系)对于热量、功和内能，三者的说法正确的是() A.热量、功、内能三者的物理意义等同 B.热量、功都可以作为物体内能的量度 C.热量、功、内能的单位不相同 D.热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状