《高二物理人教选修3-3》《功、热和内能》复习指导

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1、《功、热和内能》复习指导安徽江金兰要点一功和内能的关系1.内能与内能变化的关系⑴物体的内能是指物体内所有分子的平均动能和势能之和.在微观上由分子数和分子热运动激烈程度及相互作用力决定，宏观上体现为物体温度和体积，因此物体的内能是一个状态量.(2)当物体温度变化时，分子热运动激烈程度发生改变，分子平均动能变化.物体体积变化时,分子间距离变化，分子势能发生变化，因此物体的内能变化只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关.2.做功与内能变化的关系(1)做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程.(2)在绝热过程中，外界对物体做多少功

2、，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，就有多少内能转化为其他形式的能，物体的内能就减少多少.3.功和内能的区别(1)功是过程量，内能是状态量.(2)在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化.(3)物体的内能大，并不意味着做功多.在绝热过程中，只有内能变化较大时，对应着做功较多.例1如图1所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞.今对活赛施以一竖肓向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小.若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体()图1A.B

3、.C.温度升高,温度降低,温度升高,压强增人,压强增大,压强增大,内能减少内能减少内能增加D.温度降低，压强减，内能增加【思路点拨】明确研究対象是密闭的气体，山功和内能的关系得出温度的变化，再利用理想气体状态方程求解.【解析】由F对密闭的气体做功，容器及活塞绝热，则Q=(),由功和内能的关系知理想气体内能增人，卩升高，再根据pV/T=C,V减小，卩增大,故选C.答案C.【方法总结】对于一定质最的气体，分析对气体做功情况时，可根据气体的体积变化做出判断：气体膨胀，气体对外界做功；气体压缩，外界对气体做功，但气体向真空自由膨胀时不做功.变式训练1下述方法改

4、变物体的内能，属于做功方式的是()A.搓搓手会感到手暖和些B.汽油机汽缸内被压缩的气体C.车刀切下的炽热的铁屑D.物体在阳光下被晒热解析选ABC.搓手时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，汽缸压缩气体，对气体做功，车刀切削钢件，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使切下的铁屑温度升高，都是通过做功使内能发生改变，而物体在阳光下被晒热是通过热辐射，物体吸收太阳能温度升高，没有做功，故本题答案是A、B、C.要点二传热和内能变化的关系1.用传热来改变系统的内能用传热来改变系统的内能，是通过传导、对流和辐射来完成的，它将分子的无规则运动，从一个系统转移到另一个系统

5、，这种转移就是系统间内能转换的过程.系统在单纯的热传递过程中，内能的增量等于系统吸收的热量要使得物体改变同样的内能，通过做功或热传递都可以实现，若不知道过程，无法分辨出是做功还是热传递实现的这种改变。做功和热传递改变物体的内能，这两种方式是等效的。2.热传递改变内能的实质是能量的转移做功是内能和其他形式能的转化，如机械能和内能的转化。热传递是不同物体或同一物体的不同部位内能的转移。做功改变内能的实质是能量的转化，3.功W、热量Q都是过程量，而内能（/是状态量功和热是能量的交换形式，但不是能量的存在形式，只有出现能量转化和转移的过程时才会有功和热。离开过

6、程谈热量是没有意义的。就某一状态而言，只有“内能”，不存在什么“热量”和“功”，不能说一个系统中含有“多少热量”或“多少功二物体的内能大，并不意味着物体一定会对外做功或向外传递热量，或者做的功多，传递热量多；只有当物体内能变化大时，该过程中做功或传递的热量多。例2在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50J,下列说法中正确的是（）A.一定是物体放出了50J的热量B.—定是物体吸收了5（）J的热量C.一定是物体分子动能增加了50JD.物体的分子平均动能可能不变【解析】在力不做功的情况下，内能的改变等于传递的热量，内能增加，一定是吸收了相等能量的热量，故A

7、错B对.物休内能包括所有分子的动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能共同决定，所以内能增加了50J并不一定是分子动能增加了50J.物体的分子平均动能冇可能不变，这时吸收的50J热量全部用来增加分了势能.答案BD。【方法总结】物体的内能增加，温度不一定升高•例如晶体熔化时，内能增加，温度不变.变式训练2关于传热，下列说法正确的是（）A.传热的实质是温度的传递B.物体间存在着温度差，才能发生传热C.传热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选B.传热的实质是物体间内能的转移，故A错.传热发生的条件是物体间存在着温度差

8、，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不会发生传热，故B对、C错.