1　功和内能.ppt

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1、成才之路·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·选修3-3热力学定律第十章第一节　功和内能第十章学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课后强化作业6学习目标定位※了解焦耳的热功当量实验，明确实验原理※※理解内能的概念，并了解功是能量改变的量度课堂情景切入“火”不但可以用来取暖，还可以用来加热食物，“火”把人类带入了文明的殿堂。我们的祖先很早就发明了“钻木取火”的用具，使人们不再仅仅依靠自然的“恩赐”而得到“火”。你知道“钻木取火”的道理吗？知识自主梳理1．绝热过程系统只通过

2、对外界做功或__________做功而与外界_____能量，它不从外界_____，也不向外界______。2．代表实验(1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温____。(2)通过电流的_______给水加热。3．实验结论在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与_________无关，仅与做功_______有关。焦耳的实验外界对它交换吸热散热上升热效应做功方式数量1．内能任何一个热力学系统都存在一个______________________的物理量，叫系统的内能。2．做功与内能的关系做功可以改变系统的

3、内能，功是系统内能转化的_____，在国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳(J)。功和内能只依赖于系统自身状态量度3．内能变化与做功的关系(1)在绝热过程中，外界对系统做功，系统的________。内能的增量就等于外界_____________，即ΔU＝U2－U1＝___。(2)在绝热过程中，系统对外界做功，系统的_________。内能的减少量就等于系统_____________，即ΔU＝U2－U1＝______。内能增加对系统做的功W内能减少对外界做的功－W重点难点突破一、内能与内能变化1．物体的内能是

4、指物体内所有分子热运动的动能和分子势能之和。2．当物体温度变化时，分子平均动能变化。物体体积变化时，分子势能发生变化，即物体的内能是由它的状态决定的，且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。二、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，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。三、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

5、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。打气筒是日常生活中的一种工具，当我们用打气筒给自行车打气的时候，就是在克服气体压力和摩擦力做功。打气的过程中你有没有试着去摸一下打气筒的外壳？有什么感觉？打气筒的温度升高了，这是怎么回事呢？答案：做功的过程是能量转化的过程，做功使得系统的内能增加了，所以温度升高。考点题型设计如图为焦耳实验装置图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高，关于这个实验，下列说法正确的是()对焦耳实验的理解A．这个装置可测定热功

6、当量B．做功增加了水的热量C．做功增加了水的内能D．功和热量是完全等价的，无区别解析：该实验测定做功和内能变化的关系。可以测定热功当量，A正确；该实验是绝热过程，没有热传递，内能的改变是由于做功，C正确；做功表示能量的转化，而热量表示热传递中内能的转移，二者有区别，B、D错误。答案：AC下列有关焦耳及焦耳实验的说法中正确的有()A．焦耳是法国物理学家，他的主要贡献是焦耳定律及热功当量B．焦耳实验中用到的容器可以用普通玻璃杯代替C．焦耳实验中的研究对象是容器中的水D．焦耳实验中要使容器及其中的水升高相同的温度

7、，实验中悬挂重物的质量、下落的高度可以不相同，但做功必须相同答案：D解析：焦耳是英国物理家，A错误；焦耳实验的要求是研究对象为绝热系统，普通玻璃杯达不到绝热要求，B错误；实验的研究对象是容器及其中的水组成的系统，C错误；要使水及容器升高相同的温度即内能增加相同，则必须做功相同，D正确。暖瓶中有0.5kg、25℃的水，一人想用上下摇晃的方法使冷水变为开水，设每摇晃一次水的落差为15cm，每分钟摇晃30次，不计所有热散失，他约需多长时间可以把水“摇开”？(c水＝4.2×103J/kg℃，g取10m/s2)做功与

8、内能的变化答案：7×103min或5天点评：此问题中能量转化方向是：上摇时人消耗自身的内能通过对水做功转化为水的重力势能，下降时水的重力势能转化为动能，再转化为水的内能。由于不计一切热散失，水的重力势能的减少量等于水的内能的增加量。(2014·威海一模)如图所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现象产生的原因可以用下面三句话解释：甲