3.1功、热和内能的改变-2022-2023学年高二物理备课必备讲义（人教2019选择性必修第三册 ）

令学科阿 学神网原创精品，让你的学司土豪起华！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 第三章 热力学定律 第1节功、热和内能的改变 【核心素养目标】 物理观念 了解焦耳的两个实验的原理，知道做功和传热的实质 科学思维 知道做功和传热是改变内能的两种方式，理解做功和传热对改 变系统内能是等效的，明确两种方式的区别」 科学探究 明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系， 通过功、热和内能的改变知识应用的实例，感受物理中科学技 科学态度与责任 术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强 学生的学习动力和科学意识。 知识点一功与内能的改变 【情境导入】 1,在焦耳的许多实验中，有两个最具有代表性：一个实验是重物下落时带动叶片转动，搅拌容器中 的水，水由于摩擦而温度上升：另一个实验是通过电流的热效应给液体加热，焦耳的这两个实验说 明了什么问题？ 2如图，在有机玻璃筒底放少量的硝化棉（燃点较低），迅速压下活塞，观察硝化棉的变化： (1)你能看到什么现象？实验现象说明了什么？ (2)图中用力迅速按压活塞时为什么一定要迅速？ 【知识梳理】 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=2一U ,等于外界对系统所做的功W,即△U=一 2.理解 (1)△U=W的适用条件是过程， (②)在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能；系统对外做功，系统的内能， 【重难诠释】 1.内能 (1)物体的内能是指物体内所有分子热运动的动能和势能之和，因此物体的内能是一个状态量， (②)当物体温度变化时，分子平均动能变化：物体体积变化时，分子势能发生变化.物体的内能变化 只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 到网学科问原到结品，让你的学习土录起乘！ PzxxxcoM学科网精品频道全力推荐 2．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． 3．功与内能的区别 (1)功是过程量，内能是状态量． (2)物体的内能大，并不意味着外界对它做功多．只有在绝热过程中，内能变化越大时，相应地做功 才越多． 特别提醒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． 【典例精析】 例1．（多选)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于 汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热量交换，忽 略气体分子间的相互作用，则缸内气体(） A．对外做正功，分子的平均动能减小 B．对外做正功，内能增大 C.对外做负功，分子的平均动能增大 D．对外做正功，内能减小 知识点二热与内能的改变 【情境导入】 1.用铁锤反复敲击铁棒，铁棒的温度会升高，把铁棒放在炭火上烧，铁棒的温度也会升高，这说明 了什么问题? 2．如图所示是传热的三种方式——传导、对流和辐射 (1)这三种方式在传递能量时有什么共同点? (2)传热和做功都可以改变物体的内能，这两种方式在改变物体内能时本质上又有什么不同? 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 。学利网 学科网原创精品，让你的学司土豪起票！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 【知识梳理】 1.传热 (1)条件：物体的不同. (2)传热：热从物体传到了物体。 2.热和内能 (①)热量：在单纯的传热过程中系统变化的量度。 (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=U2一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（如内能与机械能、内能与电能等）发生；传热只是不同物体（或一 个物体的不同部分)之间内能的一 【重难诠释】 1.在单纯传热的过程中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少：系统向外界放出多少 热量，系统的内能就减少多少.即△U=2一U1=Q 2.传热改变物体内能的过程是不同物体（或一个物体的不同部分）之间内能的转移。 3.传热与物体的内能的多少无关，只与两个物体（或一个物体的两部分）的温度差有关，热量总是从 高温物体自发地传递到低温物体 【典例精析】 例2.（多选）一钥块和一铁块，质量相等，铜块的温度T比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时， 如果不和外界交换能量，则() A