第三章 1 功、热和内能的改变-【精讲精练】2023-2024学年高中物理选择性必修第三册人教版(教师用书)

亨学科网书城 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 #1功、热和内能的改变 [学业要求] 1.知道焦耳的两个实验的原理，区别热量和内能。 2.知道做功和热传递是改变内能的两种方式，能正确区分两者的不同。 3.通过实验探究来类比、分析，理解内能与功、热量的关系。 /预习案必备知识·问题导学 /通教材·厘如识·素养初依 一、焦耳的实验 阅读教材，并回答： 1.焦耳的两个实验说明了什么？ 答案：在绝热过程中，只要重力做功相同水温上升数值相同。 2.对系统分别进行绝热压缩和绝热膨胀，系统内能变化有什么不同？ 答案：内能增加和减小。 [概念规律] 1.绝热过程 系统不从外界吸热，也不向外界放热。 2.代表性实验 ()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1、2决定， 而与做功的方式无关。 二、功和内能 1.内能 依赖于一个热力学系统自身状态的物理量，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：△U三W。 三、热和内能 1.热传递 热量总是从高温物体向低温物体传递。 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内能变化的量度。 (2)公式表达：△U=Q。 1自我诊断 1.下列说法正确的是( ◆独家授权侵权必究。 亨学科网书城 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 A.热量一定从内能多的物休传递给内能少的物体 B.做功和热传递都可改变物体的内能，在效果上是等效的 C.在绝热过程中，外界对系统做的功小于系统内能的增加量 D.热传递只能发生在两个物体间，同一物体不能发生热传递 答案B 2.使物体的内能发生改变的方法很多： a.电炉通电后发热： b.一杯开水放在桌面上冷却； c.阳光照射下冰块熔化： d.锯木头时，锯片发烫； e.人坐在火炉旁取暖： 「.用打气简给自行车打气后，打气筒变热。 其中属于做功使物体内能改变的是d: 属于热传递使物体内能改变的是bce。 /探究案关键能力·互动探究 /析考点·督规律·素养提开 探究点一功和内能 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 ()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。 例通如图所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞（连同拉杆）是绝热的， 且不漏气。以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程 中() 分甲以乙 A.E甲不变，E乙减小 B.E甲不变，E乙增大 C.E甲增大，Ez不变 D.E甲增大，Ez减小 独家授权侵权必究 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2xXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 [解析]本题解题的关健是明确甲、乙两气室气体都历经绝热过程，内能的改变取决于 做功的情况，对甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对 甲室气体做功，其内能应增大：对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，气体对外界做功， 内能应减小。 [答案]D [变式训练] 如图所示，固定容器及可动活塞都是绝热的，中间有一导热的固定隔板，隔板的两边分 别盛有气体甲和乙。现用力F将活塞缓慢地向右拉动一段距离，则() A.F做正功，乙气体内能增加 B.甲传递热量给乙，乙气体温度可能不变 C.甲传递热量给乙，甲气体的内能减少 D.甲气体压强保持不变 解析被封闭气体体积增大，气体对外做功，根据△=矿十Q可知，内能减小，因此其 温度降低，此时，甲气体将向乙气体传递热量，由于系统不能和外界进行热交换，因此最终 甲、乙气体温度都降低且温度一样。两部分气体的内能均降低。故A、B错误，C正确：甲 气体温度降低，体积不变，因此压强将降低，故D错误。 答案C ●核心素养思维升华 ()在绝热过程中，压缩气体，外界对气体做功，气体内能增大，温度升高，柴油机就是利用 这个原理点火的。 (②)在绝热过程中，未态内能大于初态内能时，△U为正，W为正，外界对系统做功：末态内 能小于初态内能时，△U为负，W为负，系统对外界做功。 例②金属筒内装有与外界温度相同的乐缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速 向外溢出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关，在外界保持恒温的条件下，经过一段较长 的时间后，再次打开开关，这时出现的现象是() A.筒内空气流向