第3章 1 功、热和内能的改变（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（人教版 江苏北京专用）

该高中物理课件聚焦热力学定律中功、热与内能的改变，以焦耳实验（绝热过程、重物搅拌水和电流加热水实验）为导入，通过实验现象引出绝热过程中功与内能的关系，进而对比传热与内能的关系，搭建知识脉络支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，用实验表格呈现焦耳实验过程培养探究能力，知识辨析题引导学生质疑创新，不同膨胀过程的表格分析助力建构能量观念模型。学生能深化理解，教师可提升教学效率。

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。 1　功、热和内能的改变 必备知识 清单破 知识点 1 焦耳的实验 第三章 热力学定律 高中同步 实验装置 实验方法   通过重力做功实现能量转化:重物下落带动叶片转动,搅拌容器中的水,靠叶片与水摩擦引起水温上升   通过电流做功实现能量转化:通过重物下落带动发电机发电,电流通过电阻丝,由电流的热效应给水加热 2.两个代表性实验 (1)实验过程 第三章 热力学定律 高中同步 (2)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。 知识点 2 功与内能的改变 1.功与内能变化的关系 　　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Δ U等于外界对系统所做的功W。 2.表达式 第三章 热力学定律 高中同步 1.传热 (1)定义: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)方式:热传导、热对流、热辐射。 (3)条件:有温度差。 2.热与内能变化的关系 　　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ΔU等于外界向系统传递的 热量Q。 3.表达式:ΔU=U2-U1=Q 知识点 2 热与内能的改变 第三章 热力学定律 高中同步 4.做功与传热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)发生转化,而传热只是不 同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移。 第三章 热力学定律 高中同步 知识辨析 1.如果两物体接触时没有发生传热,能说明两物体的内能相同吗? 2.传热的实质是温度的传递吗? 3.高温物体的内能一定大,低温物体的内能一定小吗? 4.热量一定是从内能大的物体传递给内能小的物体吗? 5.物体内能发生变化,一定是吸收或放出了热量吗? 一语破的 1.不能。这只能说明两物体温度相同。 2.不是。传热的实质是内能的转移。 3.不一定。物体内能的大小与物质的量、物体的温度、体积等因素均有关。 4.不一定。热量是从温度高的物体传递给温度低的物体。 5.不一定。物体内能变化,也可能是做功引起的。 第三章 热力学定律 高中同步 1.做功和传热在改变物体内能上的区别与联系 定点 1 做功和传热的理解 关键能力 定点破 做功 传热 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发生转化。当机械能转化为内能时,必须通过物体的宏观运动才能实现 不同物体或同一物体的不同部分之间内能的转移。热量从高温物体传递给低温物体时,高温物体内能减少,低温物体内能增加,最后达到温度相同 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 第三章 热力学定律 高中同步 2.一定质量的理想气体在四种膨胀过程中的做功问题 等温 膨胀 在等温膨胀的过程中气体的温度是保持不变的,体积增大,气体对外做功,内能不变   等压 膨胀 在压强不变的条件下气体的体积膨胀,在气体的p-V图像中,图线与横轴所围“面积”在不断变大,气体对外做功,温度升高,内能增大   第三章 热力学定律 高中同步 绝热 膨胀 由于膨胀过程气体要对外做功,气体内能要减少,气体的温度要降低,在气体的p-V图像中,p、V乘积要变小,所以绝热线要比等温线陡些   自由 膨胀 “自由”是指气体向真空膨胀时不受阻碍,气体向真空膨胀时不做功,通常被视为绝热过程。可用图中的两个点表示气体在膨胀前(p1、V1、T1)和膨胀后(p2、V2、T2)的两种状态   注意　　一定质量的理想气体的内能是由温度决定的。 第三章 热力学定律 高中同步 　　热量是用来衡量单纯的传热过程中物体内能变化多少的物理量,是一个过程量。因此, 一般在发生传热时才谈热量。热量和内能是两个截然不同的概念,内能是状态量,我们可以 说物体在一定状态下有内能,但不能说它在该状态下有热量,也不能认为温度高的物体含有 的热量多。热量与功一样,对应某个物理过程时才有意义。 定点 2 热量和内能的区别 第三章 热力学定律 高中同步 $