第3章 1 功、热和内能的改变（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦“功、热和内能的改变”核心知识点，通过预习案问题导学（如焦耳实验原理、绝热过程内能变化分析）搭建学习支架，衔接能量观念旧知与新知，帮助学生系统理解改变内能的两种方式及内在逻辑。 其亮点在于采用“预习-探究-提升”三阶设计，结合科学思维（功与内能的过程量和状态量辨析）、科学探究（活塞压缩气体等例题变式分析），强化物理观念中的能量观念。通过自我诊断和针对训练，助力学生深化理解，教师可高效开展分层教学，提升学生分析解决问题的能力。

1　功、热和内能的改变 第三章　热力学定律 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 目 录 预习案 必备知识·问题导学 01 CONTENTS 探究案 关键能力·互动探究 02 提升案 随堂演练·基础落实 03 知能达标训练 04 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 预习案 必备知识·问题导学 01 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 吸热 放热 上升 热效应 状态1、2 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 自身状态 ＝ 高温 低温 内能变化 ＝ 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 adf bce 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 探究案 关键能力·互动探究 02 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 提升案 随堂演练·基础落实 03 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 点击进入Word 知能达标训练 04 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 谢谢观看 返回目录 第三章　热力学定律 物理•选择性必修　第三册(配RJ版) 1 [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。 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_____，也不向外界_____。 2．代表性实验 (1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温_____。 (2)通过电流的________给水加热。 3．实验结论 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_____________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__________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：ΔU___W。 三、热和内能 1．热传递 热量总是从_____物体向_____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__________的量度。 (2)公式表达：ΔU___Q。 1．下列说法正确的是(　　) A．热量一定从内能多的物体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； f．用打气筒给自行车打气后，打气筒变热。 (1)其中属于做功使物体内能改变的是________； (2)属于热传递使物体内能改变的是________。 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 (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。 　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(　　) A．E甲不变，E乙减小 B．E甲不变，E乙增大 C．E甲增大，E乙不变 D．E甲增大，E乙减小 [解析]　本题解题的关键是明确甲、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 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ΔU＝W＋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 (1)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，末态内能大于初态内能时，ΔU为正，W为正，外界对系统做功；末态内能小于初态内能时，ΔU为负，W为负，系统对外界做功。 　金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，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．筒内空气流向筒外 B．筒外空气流向筒内 C．筒内外有空气交换，处于动态平衡状态，筒内空气质量不变 D．筒内外无空气交换 [解析]　因高压空气急剧外溢时，气体来不及充分与外界发生热交换，可近似看成绝热膨胀过程，气体对外做功，内能减少。所以关闭开关时，筒内气体温度较外界偏低，再经过较长时间后，筒内外气体温度相同。对筒内剩余气体分析，属于等容升温过程，压强要升高，大于外界气压，所以再打开开关时，筒内气体要流向筒外，A正确。 [答案]　A 1．(多选)如图所示，绝热容器内被活塞封闭一定质量的气体，现压缩气体使其体积减小，则(　　) A．气体对外界做功，内能增加 B．外界对气体做功，内能增加 C．气体温度升高，压强变大 D．气体温度升高，压强变小 解析　“绝热容器”说明与外界没有热交换，压缩气体，外界对气体做功，内能增加，故A错误，B正确；对理想气体而言，温度升高，由气体压强的定义知，其压强必变大，故C正确，D错误。 答案　BC 探究点二　功、内能、热量和温度的区别与联系 1．内能与温度 从宏观上看，温度表示的是物体的冷热程度；从微观上看，温度反映了分子热运动的剧烈程度，是分子平均动能的标志。物体的温度升高，其内能一定增加，但向物体传递热量，物体的内能却不一定增加(可能同时对外做功)。 2．热量和内能 (1)内能是由系统的状态决定的，状态确定，系统的内能也随之确定。要使系统的内能发生变化，可以通过热传递和做功两种方式来完成。 (2)热量是热传递过程中的特征物理量，只是反映物体在状态变化过程中所转移的能量，是用来衡量物体内能变化的，有过程，才有变化，离开过程，毫无意义。 (3)对某一状态而言，只有“内能”，根本不存在“热量”和“功”。不能说一个系统中含有多少热量。 3．热量与温度 热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内大量分子做无规则运动剧烈程度的标志。热传递的前提条件是两个系统之间要有温度差，传递的是热量而不是温度。 4．热量与功 热量和功都是系统内能变化的量度，都是过程量，一定量的热量与一定量的功相当，热量可以通过系统转化为功，功也可以通过系统转化为热量，但它们之间有着本质的区别。 5．改变内能的两种方式的比较 做功 热传递 内能变化 外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少 物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少 物理实质 其他形式的能与内能之间的转化 不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移 相互联系 做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的 　关于物体的内能和热量，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．在热传递过程中，内能大的物体其内能将减少，内能小的物体其内能将增加，直到两物体的内能相等 D．热量是热传递过程中，内能转移多少的量度 [解析]　内能是物体内所有分子动能和势能的总和，宏观上看，其大小取决于物体的温度、体积、物质的量，温度高只能说明其分子的平均动能大，因为物质的量不一定相同，所以并不能说明它的分子总动能大，更不能说明它的内能大，选项A错误；热量是一个过程量，说哪个物体具有热量是毫无意义的，且温度高内能也不一定大，选项B错误；热传递的目的是传递内能，但是物体之间发生热传递的条件并不是内能不相等，而是温度不同，热传递的最终结果也不是内能相等，而是温度相同，选项C错误；热量是热传递过程中内能转移的量度，是一个过程量，选项D正确。 [答案]　D 　(多选)下列说法正确的是(　　) A．做功和热传递是改变物体内能的两种本质不同的物理过程 B．外界对物体做功，物体的内能一定增大 C．物体向外界放热，物体的内能一定增大 D．热量是在热传递过程中，从一个物体向另一个物体或从物体的一部分向另一部分转移的内能的多少 [解析]　做功和热传递改变物体内能的本质不同，因为做功的过程一定是不同形式的能相互转化的过程，而热传递是同种形式的能量(内能)在不同的物体之间或物体不同的部分之间传递或转移，故选项A正确；物体的内能的变化有做功和热传递两种途径，单就一个方面不足以断定其内能的变化，故选项B、C错误；热量是热传递过程中内能转移的量度，选项D正确。 [答案]　AD 2．(多选)一铜块和一铁块质量相等，铜块的温度T1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．从两者开始接触到达到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量 B．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量 C．达到热平衡时，铜块的温度T＝eq \f(T1＋T2,2) D．达到热平衡时，两者的温度相等 解析　一个系统在热交换的过程中，如果不与外界发生热交换，温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量，直到温度相等，不再发生热交换为止而热量是传热过程中内能的变化量，所以选项A、D正确，选项B错误；根据热平衡方程：c铜m(T1－T)＝c铁m(T－T2)，解得T＝eq \f(c铜T1＋c铁T2,c铜＋c铁)，由此可知选项C错误。 答案　AD 3．(多选)下列说法正确的是(　　) A．做功和热传递在改变物体内能上是等效的 B．每一个分子都有势能和动能，分子动能与分子势能之和就是分子内能 C．只有热传递才可以改变物体的内能 D．一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大 解析　做功和热传递在改变物体内能上是等效的，A正确；分子势能存在于分子之间，单个的分子不存在分子势能，组成物质的所有分子动能与分子势能之和是物体的内能，故B错误；做功与热传递都可以改变物体的内能，故C错误；一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大，D正确。 答案　AD 1．某一点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，可点燃艾绒。在筒内封闭的气体被推杆压缩过程中(　　) A．气体温度升高，压强不变 B．气体温度升高，压强变大 C．气体对外界做正功，气体内能增加 D．外界对气体做正功，气体内能减少 解析　封闭的气体被推杆压缩过程中，对气体做功，内能增加，温度升高，可点燃艾绒，并且气体体积减小，压强增大，综上知B正确。 答案　B 2．下列关于物体内能的说法正确的是(　　) A．物体内能的多少可以用物体吸热或放热的多少来量度 B．内能大的物体热量多 C．两物体发生热传递，达到平衡后，它们的内能必定相等 D．做功和热传递对于改变物体内能是等效的 解析　物体内能的变化可以用物体吸热或放热的多少来量度，故A错误；热量是热传递能量多少的量度，不是内能的量度，故B错误；物体发生热传递，达到平衡后，温度相等，而不是内能相等，内能除了与温度有关，还与物质的量有关，故C错误；做功和热传递对于改变物体内能是等效的，故D正确。 答案　D 3．(多选)对于热量、功、内能三个量，下列说法中正确的是(　　) A．热量、功、内能三个量的物理意义是等同的 B．热量和功二者可作为物体内能大小的量度 C．热量、功和内能的国际单位都相同 D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的 解析　热量、功和内能的国际单位都是焦耳，但热量、功和内能三个量的物理意义是不同的，热量和功是过程量，内能是状态量，热量和功二者可作为物体内能改变的量度而不是内能大小的量度，故A、B错误，C、D正确。 答案　CD 4．下列关于热量的说法，正确的是(　　) A．热量是从含热量较多的物体传给含热量较少的物体 B．热量是从温度较高的物体传给温度较低的物体 C．热量是从内能较多的物体传给内能较少的物体 D．热量是从比热容大的物体传给比热容小的物体 解析　热传递发生在有温度差的两物体间或物体的两部分间，且总是高温物体(或部分)将热量传递给低温物体(或部分)，与物体内能的多少、比热容的大小均无关，故选项B正确。 答案　B $