功和内能 热和内能课件.ppt

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1、第一、二节：功、热和内能教学目标知识与技能1．了解焦耳的两个实验的原理；知道什么是绝热过程。2．知道做功和传热是改变内能的两种方式；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。5、会区分热量和内能的概念。6、知道做功与传热在改变内能上的区别。过程与方法从焦耳的实验理解功与内能变化的关系情感、态度与价值观通过焦耳实验了解功与内能变化关系的得来，学习科学家探究过程的艰辛教学重点、难点绝热过程中的功与内能的关系1．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

2、做．2．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，叫系统的．3．在绝热过程中，系统内能的增加量ΔU与外界对系统所做的功W关系为.绝热过程内能ΔU＝W课前预习知识回顾2.什么叫内能？与哪些因素有关？3.质量、温度相同的物体，内能必定相等对吗？1.（机械）功的两个不可缺少的因素是什么？电流做功与哪些因素有关？力和在力方向上的位移电流、电阻和时间物理学中，我们把物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。温度和体积不对因为内能和组成物体的分子的个数、物体的温度和体积共同确定。物体的内能与温度和体积的关系温度变

3、时分子动能变，体积变时分子势能变，因此物体的内能决定于它的温度和体积，但是这句话却不能作为判断两物体内能大小的依据。如两物体温度和体积均相同，而内能却没有确定的关系。再如，0OC的冰熔化成OC水体积减小，不能就此认为其势能也减小，而应该从改变内能的方式上分析,冰熔化过程吸收热量，内能增加，而温度不变，所增加的只是分子的势能结论：做功使得物体（密闭气体）温度升高情景一：fd1635b1de47a24adf0f49ad(1)_baofeng.mp4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年在英国皇家学会上宣布了电流

4、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。一、焦耳的实验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，这样的过程叫绝热过程绝热过程：焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成的实验焦耳的两个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—机械功实验结论：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。实验二：对系统做电功电流通过电热丝使

5、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。焦耳的实验说明什么问题？1、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。2.测出了热功当量（热与机械功之间的当量关系），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。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，不依赖于做功的具体过程和方式。类比思考

6、：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？重力电场力重力做功对应重力势能电场力做功对应电势能（电能）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，不依赖于做功的具体过程和方式。功是能量转化的量度内能U：只依赖于系统自身状态的物理量内能与状态参量温度、体积有关，即由它的状态决定内能的增加量△U＝U2－U1等于外界对系统所做的功△U＝W二、内能呈现雾状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

7、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，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（或酒精蒸气）有一部分被液化成小液滴功与系统内能改变的关系1.做功可以改变系统的内能①外界对系统做功，系统的内能增加②系统对外界做功，系统的内能减少。2.功是系统内能转化的量度3.实质:其他形式的能与内能的相互转化4.国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳(J)三、热传递两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，并将持续到

8、系统间达到热平衡即温度相等为止，这个过程称之为热传递热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射思考：请同学们想办法如何将一段铁丝的温度升高？动画：热传递四、热和内能1