内容正文:
1 功、热和内能的改变
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人教物理选择性必修第三册
学习目标要求 核心素养和关键能力
1.了解焦耳的两个实验的原理。
2.知道做功和传热是改变内能的两种方式及做功、传热与内能改变的关系。
3.明确内能、功、热量和温度四个物理量的区别和联系。 核心素养
(1)用等效思维理解做功和热传递在改变物体内能上的等效性。
(2)体会焦耳实验的科学探究过程。
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必备知识 自主学习
关键能力 合作探究
课堂检测 素养达标
课时作业 巩固演练
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一 焦耳的实验 功与内能的改变
1.焦耳的实验
(1)绝热过程
系统只由于外界对它做功而与外界交换能量,它不从外界 ,也不向外界 的过程。
吸热
放热
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(2)代表实验
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
在热力学系统的绝热过程中,外界对系统做的功仅由过程的 两个状态决定,不依赖于做功的具体过程和 。
上升
热效应
始末
方式
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2.功与内能的改变
(1)内能的概念
①内能是描述热力学系统 的物理量。
②在绝热过程中 可以改变热力学系统所处的状态。
(2)绝热过程中内能的变化
①表达式:ΔU=U2-U1, 。
②外界对系统做功,W为正,系统的内能 ;系统对外界做功,W为负,系统的内能 。
自身状态
做功
ΔU=W
增加
减少
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二 热与内能的改变
1.热传递
(1)发生条件:物体间的 不同。
(2)发生过程: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, 从高温物体传到低温物体。
温度
热
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2.热和内能
(1)单纯地对系统传热也能改变系统的 状态,即热传递能改变系统的 。
(2)热量:在单纯的传热过程中系统 的量度。
(3)单纯的传热过程中内能的变化
①公式:ΔU=U2-U1, ;
②系统吸热,Q为正,系统内能 ;系统放热,Q为负,系统内能______。
热力学
内能
内能变化
ΔU=Q
增加
减少
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3.做功和热传递的区别和等效性
(1)做功时内能与其他形式的能发生 ,而传热只是不同物体之间内能的转移。
(2)做功和热传递改变内能的方式不同,但效果是 。
转化
相同的
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自主评价———————————————————
1.判断正误
(1)做功可以改变物体的内能。( )
(2)做功改变内能的过程实际上是机械能转化为内能的过程。( )
(3)“钻木取火”是内能转化为机械能。( )
(4)内能多的物体含有的热量多。( )
(5)热量一定从内能多的物体传给内能少的物体。( )
√
√
×
×
×
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2.情景思考
幼儿园里一般都有滑梯,小朋友沿滑梯下滑时屁股通常会感到发热,这是为什么?
提示:小朋友沿滑梯下滑时克服摩擦力做功,内能增加。
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做功改变内能的分析
如图所示,把浸有乙醚的一小团棉花放在厚玻璃筒的底部,当快速向下压活塞时,浸有乙醚的棉花燃烧起来,为什么浸有乙醚的棉花会燃烧起来呢?
提示:因为压缩空气做功,使空气的内能增加,温度升高,达到了乙醚的燃点。
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1.功和内能的区别
(1)功是过程量,内能是状态量。
(2)在绝热过程中,做功一定能引起系统内能的变化。
(3)系统的内能大,并不意味着做功多。在绝热过程中,内能变化越大时,对应着做功越多。
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2.功和内能的关系
(1)做功可以改变系统的内能,功是系统内能转化的量度。在国际单位制中,内能和功的