10.1、2功和内能 热和内能 课件1（人教版选修3-3）

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1、1、2功和内能热和内能1.从热力学的角度认识内能的概念。了解焦耳的两个实验的原理。2.知道做功和热传递是改变内能的两种方式。3.知道做功与内能改变的数量关系；知道传递的热量与内能变化的关系。4.通过焦耳实验的探究，培养科学探索精神。重点：1.改变内能的两种方式。2.理解做功和热传递对改变内能是等效的。难点：1.焦耳的两个绝热过程实验的意义。2.内能概念的掌握和应用。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:①重物下落带动叶片搅拌容

2、器中的水，引起水温_____。②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。能量吸热放热上升热效应方式2.功和内能：(1）内能：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统_________的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在_____过程中对系统所做的功相联系。鉴于功是能量_____的量度，所以这个物理量必定是系统的一种能量，我们把它称为系统的内能。(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____

3、__。自身状态绝热变化ΔU=W二、热和内能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。温度温度热量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：________。(3)热传递与做功在改变系统内能上的异同：①做功和热传递都能引起系统_____的改变。②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ΔU=Q内能转

4、化内能的转移【判一判】（1）做功和热传递在改变内能上不是等效的。()（2）在绝热过程中，系统对外界做的功等于系统内能的增加量。()（3）两个物体能够发生热传递的条件是它们的温度不同。()（4）功和内能都是能量转化的量度。()提示：（1）做功和热传递对改变内能是等效的，故（1）错。（2）在绝热过程中，外界对系统做的功等于系统内能的增加量；系统对外界做的功等于系统内能的减少量，故（2）错。（3）温度不同是两个物体能够发生热传递的条件，故（3）对。（4）功是能量转化的量度,内能不是能量转化的量度，故（4）错。探究做功和物体内能的变化1.焦耳的两

5、个实验为什么都要强调“绝热过程”？提示：只有在绝热的条件下，才能探究出做功与内能改变的定量关系。2.在有机玻璃筒底放少量棉花，压下活塞，观察棉花的变化，你能看到什么现象？实验现象说明了什么？提示：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。3.焦耳的热功当量实验和电流热效应给水加热的实验中做功的方式相同吗？你能得出什么结论？提示：不同。在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功多少有关。4．如何判断物体内能的变化？如何计算内能的增量？【思路分析】判断物体内能是否变化是个难点

6、，应结合绝热条件，从外界对物体做功和物体对外界做功两方面分析。提示：（1）在绝热过程中，外界对物体做功或物体对外界做功均能引起物体内能的变化。（2）外界对系统所做的功W等于系统从状态1到状态2时内能的增加量，即W=ΔU=U2-U1，实质是其他形式的能和系统内能相互转化的过程。【知识点拨】绝热过程中物体内能的改变(1)绝热过程中只有做功才能改变物体的内能。(2)外界对气体做功，内能增加，气体的温度就升高；相反，如果气体对外界做功，内能减小，气体的温度就降低。【探究归纳】焦耳的两个实验（1）绝热过程：系统只通过做功与外界交换能量，它不吸热也不

7、放热。(2)在不同的绝热过程中，系统内能的增量等于外界对系统做的功，即ΔU=W。【典例1】如图所示，固定在水平面上的汽缸内，用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸间无摩擦且与周围环境没有热交换。今用一个水平恒力F向外拉动活塞过程中，下列叙述正确的是()A.由于没有热交换，汽缸内气体的温度不变B.由于拉力对活塞做正功，汽缸内气体的温度升高C.由于气体体积变大，所以汽缸内气体内能增加D.由于气体膨胀对外做功，所以汽缸内气体内能减少【思路点拨】求解此题应注意以下三点(1)做功可以改变内能。(2)绝热过程就是系统与外界没有能量交换即Q=0。(3

8、)内能的变化有增加和减少两种情况，在绝热条件下，外界对系统做正功，系统内能增加；系统对外界做正功，系统内能减少。【解析】选D。拉力对汽缸做正功，或说克服活塞内外的压力差做功，而不是对气体做功，