10.1 功和内能 课件 -2021-2022学年高二下学期物理人教版选修3-3

高二物理 专题授课 第十章：热力学定律 第1节：功和内能 第2节：热和内能 贵 科学素养与目标要求 物理观念： 1.知道什么是绝热过程，从热力学的角度认识内能的概念 2.知道热传递的三种方式 3.理解热传递是改变系统内能的一种方式. 科学思维： 1.理解做功与内能改变的数量关系， 2.知道传递的热量与内能变化的关系， 新课引入 打气筒 思考：为什么快速打气过 程中，气筒壁温度会升高？ 1.活塞不断压缩气筒内的气 体，对气体做功（主因)· 通过做功可以改 变系统的状态 2.活塞和气筒壁间的摩擦力 做功（次因)· 古人钻木生火 划火柴 冬日里搓手取暖 问题：外界对系统做功对于系统的状态存在怎样 的定量关系呢？ 一、焦耳实验 1.热功当量实验 装水的容器 绝热过程：系统只由于外 界对它做功而与外界交换 装水的容器 重物P 固定在容器 能量，它不从外界吸热， 内壁上的叶片 也不向外界放热，这样的 过程叫绝热过程。 重物P 固定在轴 绝热材料 上的叶片 实验表明：只要重力所做的功相等，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. 2.通过电流的热效应给水加热 实验表明：只要所做的电功相等，则系统温度上 升的数值是相同的，即系统的状态变化相同． 大量的实验均表明：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，而与做功的 方式无关. 詹姆斯·普雷斯科特·焦 耳(1818年12月24日-1889年10月11 日)，英国物理学家，出生于曼彻 斯特近郊的沙弗特.焦耳自幼跟随 父亲参加酿酒劳动，没有受过正规 的教育.青年时期，在别人的介绍 下，焦耳认识了著名的化学家道尔 顿.道尔顿给予了焦耳热情的教 导，焦耳向他虚心的学习了数学 、 哲学和化学，这些知识为焦耳后来 的研究奠定了理论基础. 焦耳 由于他在热学、热力学和 电方面作出了突出贡献，英国 皇家学会授予他最高荣誉的科 普利奖章(CopleyMedal). 后人为了纪念他，把能量和功 的单位命名为“焦耳”，简称 “焦”；并用焦耳姓氏的第一 个字母“J来标记热量。 焦耳