第三章 1 功、热和内能的改变-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习全书word（人教版）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 第三章 热力学定律 1功、热和内能的改变 [定位·学习目标] 1.了解焦耳两个实验的原理，认识焦耳实验探究对建立热力学规律的 意义。 2.利用功能关系构建内能概念，通过观察、思考，知道物体的内能是系 统的一个状态量。 3.知道做功和传热在改变内能上的区别，并会区分热量和内能的概念。 4.理解做功和传热与内能改变的关系，会解释相关现象，分析相关的 问题。 探究·必备知识 知识点一焦耳实验 ②探究新知 1.绝热过程 系统不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫作绝热过程。 2.焦耳实验 (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：要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由 过程始末两个状态决定，而与做功的方式无关。 3.系统的内能 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 任何一个热力学系统必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量， 这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的 功相联系。鉴于功是能量变化的量度，所以这个物理量必定是系统的 一种能量，我们把它称为系统的内能。 知识点二功与内能的改变 )探究新知 1.功与内能的改变 在热力学系统的绝热过程中，当系统从状态1经过绝热过程达到状态 2时，内能的变化量△U=2U1,等于外界对系统所做的功W,即△U=W。 2.理解 (1)△U=W的适用条件是绝热过程。 (2)在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能增加：系统对外做功， 系统的内能减少。 ②想想议议 打气筒是日常生活中的一种工具，当我们用打气筒给自行车打气时。 请思考： (1)打气过程中克服什么力做功？ (2)打气的过程中摸一下打气筒的外壳有什么感觉？为什么？ 答案：(1)克服气体的压力和摩擦力做功。 (2)打气筒外壳发烫。因为外界对气体做功，系统的内能增加，所以温 度升高。 知识点三热与内能的改变 ·独家授权侵权必究： 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 ②探究新知 1.传热 (1)条件：物体的温度不同。 (2)过程：两个温度不同的物体相互接触时，温度高的物体要降温，温 度低的物体要升温，热从高温物体传到了低温物体。 2.热和内能 (1)热量：在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。 (2)热与内能的改变：当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2时， 内能的变化量△U=U2U1,等于外界向系统传递的热量Q,即△U-Q。 (3)传热与做功在改变系统内能上的异同： ①做功和传热都能引起系统内能的改变。 ②做功时，内能与其他形式的能发生转化：传热只是不同物体（或一个 物体的不同部分)之间内能的转移。Ⅲ ②)想想议议 “围炉夜话”是古代中国文人认为非常有生活情趣的一种生活方式。 请思考： (1)在“围炉”的过程中，人的身体并没有和炉子本身发生接触，为什 么还能够感到温暖？现代取暖的方式主要是暖气，暖气使人们感到温 暖的原因是什么？ (2)热量总是从内能多的物体向内能少的物体传递的吗？ (③)单纯地吸热或放热，系统的内能怎样变化？ ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 答案：(1)热量可以通过传热向外扩散；暖气使人们感到温暖的原因和 炉子一样，都是因为热量通过传热向外扩散。 (2)不是，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递。 (3)单纯吸热系统内能增加，单纯放热系统内能减少。 突破·关键能力 要点一对做功与内能的改变的理解 )情境探究 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。 探究：(1)你能看到什么现象？实验现象说明了什么问题？ (2)图中用力按压活塞时为什么一定要迅速？ 答案：(1)可以看到棉花燃烧。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)迅速按压活塞是为了减少传热，创造一个绝热条件。 公要点归纳 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，外界对物体做功，则W>0,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；物体对外 *独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 界做功，则W<0。物体对外界做多少功，就有多少内能转化为其他形式 的能，物体的内能就减少多少。 2.功和内能的区别 (1)功是过程量，内能是状态量。 (2)在绝