3.1功、热和内能的改变 学案-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

班级 姓名 学号 第1节 功、热和内能的改变 知识梳理 知识点一 焦耳的实验 1.绝热过程：系统不从外界 热量，也不向外界 热量的过程。 2.代表实验 (1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温上升。 (2)通过电流的热效应给水加热。 3.实验结论：在各种不同的绝热过程中，系统状态变化相同，则外力所做的功相同，与做功的方式无关。 知识点二　功与内能的改变 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.功和内能：在绝热过程中，外界对系统做的功等于系统内能的变化量，即 。 (1)ΔU＝W适用条件是 。 (2)在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能 ；系统对外界做功，系统的内能 。 知识点三　热与内能的改变 1.传热 (1)条件：物体的 不同。 (2)过程：温度不同的物体发生传热，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，热量从高温物体传到低温物体。 (3)传热的三种方式：热传导、热对流、热辐射。 2.热和内能 (1)单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态，即传热能改变物体的内能。 (2)热量：在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。 ①公式： 。 ②物体 ，Q为正；物体 ，Q为负。 随堂练习 [例1] 判断题 (1)从微观角度说，内能是所有分子热运动动能与分子势能之和。( ) (2)从宏观角度说，内能是只依赖于热力学系统自身状态的物理量。( ) (3)功是状态量，内能是过程量。( ) (4)外界对物体做功多，就意味着物体的内能大。( ) (5)若A、B两物体接触但没有传热，则两物体所包含的热量相等。( ) (6)做功和传热的共同点是都能使系统内能改变。( ) (7)一物体先后经过几个不同的物理过程，其温度均从t1升高到t2，则在这些过程中物体一定从外界吸收相同的热量。( ) (8)高温物体内能多，低温物体内能少。( ) [例2] 如图所示是焦耳在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的方无关，仅与做功数量有关 D.在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有关 [例3] 如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施加一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体(　　) A.温度升高，压强增大，内能减少 B.温度降低，压强增大，内能减少 C.温度升高，压强增大，内能增加 D.温度降低，压强减小，内能增加 [例4] (多选)如图所示，绝热的容器内密闭一定质量的理想气体(不考虑分子间的作用力)，用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是(　　) A.单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少 B.电流做功，气体对外做功，气体内能可能减少 C.电流做功，气体又对外做功，其内能可能不变 D.电流做功一定大于气体对外做功 [例5] 下列说法正确的是(　　) A.热水的内能比冷水的内能多 B.温度高的物体其热量必定多，内能必定大 C.物体从外界吸收热量，其内能不一定增加 D.物体对外界做功，其内能一定减少 课后巩固 1.(多选)下列关于系统的内能的说法正确的是(　　) A.系统的内能是由系统的状态决定的 B.分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的 C.做功可以改变系统的内能，但单纯地对系统传热不能改变系统的内能 D.气体在大气中做绝热膨胀时做了功，但气体的内能不变 2.如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空。现将隔板抽掉，使左侧气体自由膨胀直至达到平衡，则在此过程中(　　) A.气体对外界做功，温度降低，内能减少 B.气体对外界做功，温度不变，内能减少 C.气体不做功，温度不变，内能不变 D.气体不做功，温度不变，内能减少 3.有一个小气泡从水池底缓慢地上升，气泡跟水不发生传热，而气泡内气体体积不断增大，小气泡上升的过程中(　　) A.由于气泡克服重力做功，则它的内能减少 B.由于重力和浮力的合力对气泡做功，则它的内能增加 C.由于气泡内气体膨胀做功，则它的内能增加 D.由于气泡内气体膨胀做功，则它的内能减少 4.金属制成的汽缸中放入