1　功和内能.ppt

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1、物理人教2003课标版选修3-3第十章热力学定律1.功和内能丁德娟凌源市第二高级中学目标导航1．知道什么是绝热过程。2．从热力学的角度认识内能的概念。3．理解做功与内能改变的数量关系。4．知道内能和功的单位是相同的。在寒冷的冬天，如何让冰凉的手升温？思考：如何改变物体的温度呢？实验：压缩空气引火演示:在有机玻璃筒底放置少量的易燃物,例如蓬松的棉花,迅速压下筒中的活塞,观察筒底物品的变化。这个实验现象说明了什么？结论：做功能够改变物体的内能一、焦耳的实验焦耳在做热功当量实验焦耳1818年12月24日生于英国曼彻斯特，起初研究电学和磁学.1840年

2、在英国皇家学会上宣布了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律.焦耳测量了热与机械功之间的当量关系——热功当量，为热力学第一定律和能量守恒定律的建立奠定了实验基础.重物P′重物P装水的容器内部结构叶片轴绝热材料实验装置实验一：焦耳热功当量实验结论：只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值都是相同的，即系统状态的变化是相同的.重物下落带动轮叶旋转，通过搅拌对绝热容器内的液体做功，使液体升温，即状态发生变化.实验一：焦耳热功当量实验--对系统做机械功系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫做绝热过程.绝热

3、过程：焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成的实验实验二：焦耳热功当量实验--对系统做电功电流通过电热丝使绝热容器内的液体温度升高.结论：对同一系统，在绝热过程中只要所做的电功相同，系统温度上升的数值就相同，即系统的状态变化相同.发电机结论：在各种不同的绝热过程中，如果使系统从状态1变为状态2，所需外界做功的数量是相同的.也就是说，在各种不同的绝热过程中，要使系统状态发生变化，做功的数量只由始末两个状态决定，与做功方式无关.重力做功重力势能的变化外力对绝热系统做功状态的变化？在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不

4、依赖于做功的具体过程和方式。类比思考：哪些力做功仅由物体的起点和终点两个位置决定，与物体的运动路径无关？内能定义：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，我们把它称为内能。这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系。当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量△U=U2-U1就等于外界对系统所做的功W，即△U=W。计算式对比两种定义2、微观定义（分子动理论对内能的定义）：物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。1、宏观定义（热力学对内能的定义）：任何一个热力学系统都必定存

5、在一个只依赖于系统自身状态的一种能量，这种能量叫做系统的内能。微观：分子热运动的激烈程度、分子间距、分子数。U宏观：温度、体积、物质的量（状态）。思考：在绝热过程中，若系统对外界做功呢，系统的内能怎么变？实验：气体膨胀演示：在烧瓶里加入水，水的上方有水蒸气。用带孔橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。呈现雾状1.系统指的是什么？实验研究的对象是瓶中的气体与打气筒中的气体，那么我们的系统也就是这二部分气体。2.出现了什么现象？3.为什么会呈现雾状？为什么会呈现雾状？当用打气筒向瓶内打气时，外界对系统做功，使得系统的内能增加，

6、温度升高，压强增大，使瓶塞从瓶口中喷出。看到雾状物的原因在于，在塞子突然跳起时，气体绝热膨胀对外做功，内能减少，温度下降，水蒸汽有一部分被液化成小液滴结论：1．外界对物体做功，物体的内能增加2．物体对外界做功，物体的内能减少．1.一个铁块沿斜面匀速滑下，关于物体的机械能和内能的变化，下列判断中正确的是（）A物体的机械能和内能都不变B物体的机械能减少，内能不变C物体的机械能增加，内能增加D物体的机械能减少，内能增加D高考水平检测：2.（05年全国）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

7、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D3.下图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中()A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小气体体积减小，外界对气体做功△U=W内能增加A小结：1、焦耳热功当量实验2、绝热过程3、物体内能的宏观描述4、绝

8、热过程中做功和内能的关系作业：课后练习题1234成功根本没有秘诀可言，如果有的话，就有两个：第一个就是坚持到底，永不言弃；第二个就是当你想放弃的时候，