内容正文:
第三章 热力学定律
1.功、热和内能的改变
核心素养目标
物理观念:能够知道功、热量和内能的概念.
科学思维:能够理解改变物体内能的两种方式.
科学探究:探究改变物体内能与做功和传热的关系.
知识点一、焦耳的实验
1.绝热过程:系统不从外界________,也不向外界________.
2.代表性实验:
(1)重物下落带动叶片转动,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.
知识点二、功和内能的改变
1.内能:只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:________.
知识点三、热和内能的改变
1.传热:热量总是从________物体向________物体传递.
2.热量和内能:
(1)关系描述:热量是在单纯的传热过程中系统______________________的量度.
(2)公式表示:________.
点睛:
焦耳的两个著名实验,一个是做功、一个是传热.
拓展(类比法):
内能的提出采用了类比的方法,和重力做功引起的重力势能的变化进行了类比.
警示:
传热是热量从高温物体传向低温物体,并非从内能多的物体传向内能少的物体.
要点一 做功与内能变化的关系
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.
注意:
①外界对某一系统做功时系统的内能不一定增加,还要看该系统有没有向外放热,以及向外放热的多少.
②在绝热过程中,系统内能的增加量等于外界对系统所做的功.
题型1 焦耳的实验
【例1】 如图所示是焦耳研究热与功之间关系的两个典型实验,那么从焦耳的这两个实验中可得出的结论是( )
A.热量可由高温物体传给低温物体
B.机械能守恒
C.在各种不同的绝热过程中,系统状态的改变与做功方式