内容正文:
第三章 热力学定律
物理·选择性必修 第三册(配 RJ 版)
菜 单
1 功、热和内能的改变
[学业要求与核心素养]
1.知道焦耳的两个实验的原理,区别热量和内能。
2.知道做功和热传递是改变内能的两种方式,能正确区分两者的不同。
3.通过实验探究来类比、分析,理解内能与功、热量的关系。
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菜 单
做功
吸热
放热
上升
热效应
状态
做功的方式
自主预习 基础落实
一、焦耳的实验
1.绝热过程:
系统只通过外界对它______或对外界做功而与外界交换能量,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_____决定,而与_____________无关。
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菜 单
自身状态
高温
低温
内能变化
ΔU=Q
二、功和内能
1.内能:
依赖于一个热力学系统_____________的物理量,是热力学系统的一种能量。
2.绝热过程中做功与内能变化的关系:
ΔU=W。
三、热和内能
1.热传递:
热量总是从______物体向______物体传递。
2.热量和内能:
(1)关系描述:热量是在单纯的热传递过程中系统_______________的量度。
(2)公式表达:_________。
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菜 单
×
×
√
×
×
|自我诊断|
1.判断下列说法的正误。
(1)内能多的物体含有的热量多。( )
(2)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。( )
(3)做功和热传递都可改变物体的内能,在效果上是等效的。( )
(4)在绝热过程中,外界对系统做的功小于系统内能的增加量。( )
(5)热传递只能发生在两个物体间,同一物体不能发生热传递。( )
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菜 单
adf
bce
2.使物体的内能发生改变的方法很多:a.电炉通电后发热;b.一杯开水放在桌面上冷却;c.阳光照射下冰块熔化;d.锯木头时,锯片发烫;e.人坐在火炉旁取暖;f.用打气筒给自行车打气后,打气筒变热。其中属于做功使物体内能改变的是_____;属于热传递使物体内能改变的是_____。
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菜 单
互动探究 素能培优
知识点一 功和内能
问题探究1
(1)在焦耳的许多实验中,有两个最具有代表性:一个实验是让重物下落带动叶片搅拌容器中的水,引起水温上升;另一个实验是通过电流的热效应给水加热。焦耳的这两个实验说明了什么问题?
(2)如图3-1-1,在有机玻璃筒底放少量浸有乙醚的棉花,压下活塞,观察棉花的变化。
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菜 单
图3-1-1
①你能看到什么现象?实验现象说明了什么?
②图3-1-1中用力按压活塞时为什么一定要迅速?
(3)如图3-1-2,小孩沿滑梯下滑时屁股通常会感到发热,这是为什么?
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菜 单
图3-1-2
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菜 单
答案 (1)做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
(2)①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。
②迅速按下活塞是为了减少甚至杜绝热传递,创造一个绝热条件。
(3)小孩沿滑梯下滑时克服摩擦力做功,内能增加。
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菜 单
[归纳升华]
1.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。
2.功与内能的区别。
(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,只有内能变化越大时,相应地做功才越多。
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菜 单
[例1-1] 如图3-1-3所示,活塞将汽缸分成甲、乙两气室,汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且不漏气。以E