3.1 功、热和内能的改变 学案-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

3.1 功、热和内能的改变 1、了解焦耳实验的过程与结论，知道绝热过程的含义。 2、理解做功和热传递是改变物体内能的两种方式，掌握和的物理意义。 3、明确做功与热传递在改变内能上的等效性与本质区别。 4、会区分内能、功、热量、温度四个物理量。 1.物体的内能是物体内所有分子的________和________的总和。 2.改变物体内能的方式有________和________两种。 3.温度是分子________的标志，温度越高，分子平均动能越________。 4.理想气体的内能仅由________和________决定，与体积无关。 1.焦耳的实验 （1）绝热过程：系统既不从外界________，也不向外界________的过程。 （2）两个代表性实验：① 重物下落带动叶片搅拌水，通过________使水温上升；② 利用电流的________给液体加热。 （3）实验结论：在绝热过程中，外界对系统做的功只由系统的________决定，与做功的________和________无关。 （4）内能：只依赖于热力学系统________的物理量，是状态量。 2.做功与内能的改变 （1）在绝热过程中，系统内能的变化量等于外界对系统做的功，表达式：________。 （2）外界对系统做功，，系统内能________；系统对外界做功，，系统内能________。 （3）做功改变内能的本质：________与________的相互________。 3. 热传递与内能的改变 （1）热传递发生的条件：物体之间存在________。 （2）热量：在单纯热传递过程中，系统________的量度。 （3）在单纯热传递中，内能变化量等于传递的热量，表达式：________。 （4）系统吸收热量，，内能________；系统放出热量，\(Q<0\)，内能________。 （5）热传递改变内能的本质：内能在不同物体或同一物体不同部分之间的________。 4.做功与热传递的比较 （1）共同点：在改变系统内能上是________的。 （2）不同点：做功是________的转化；热传递是________的转移。 1.对于一定质量的理想气体，下列说法错误的是( ) A.若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变 B.若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大 C.若气体温度升高，其等容过程所吸收的热量一定小于等压过程所吸收的热量 D.当气体温度升高时，气体的内能一定增大 2.以下所述现象中，属于通过热传递改变了物体内能的是( ) A.汽油机汽缸内气体被压缩 B.放在空气中的一杯热水会冷却 C.在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热 D.电流通过电阻丝 3.把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部，当很快向下压活塞时，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此次做功直接增加的是谁的内能( ) A.内部气体 B.活塞 C.乙醚 D.棉花 4.春节期间，小明去泡温泉，经细心观察，他发现水泡在上升过程中变得越来越大。若将水泡内的气体视为理想气体，且水泡内气体的温度不变，则在水泡上升的过程中( ) A.水泡内气体的压强减小，吸收热量 B.水泡内气体的压强减小，放出热量 C.水泡内气体的压强增大，吸收热量 D.水泡内气体的压强增大，放出热量 答案及解析 温故知新·基础填空 温故——课前知识链接 1.热运动动能；分子势能 2.做功；热传递 3.平均动能；大 4.温度；物质的量（分子数） 知新——课本研习梳理 1.（1）吸热；放热（2）① 摩擦做功 ② 热效应（3）初末状态；过程；方式（4）自身状态 2.（1）（2）增加；减少（3）其他形式能；内能；转化 3.（1）温度差（2）内能变化（3）（4）增加；减少（5）转移 4.（1）等效（2）不同形式能量；内能 基础过关·课前自测 1.答案：B 解析：A.一定质量的理想气体的内能与温度有关，若气体的压强和体积都不变，则温度不变，其内能也一定不变，A项正确； B.由知，气体的温度不断升高，压强不一定增大，B项错误； C.根据热力学第一定律有，气体温度升高相同，等容过程，等压过程，体积增大，则，故等容过程所吸收的热量一定小于等压过程所吸收的热量，C项正确； D.温度升高，理想气体的内能一定增大，D项正确。 故选B。 2.答案：B 解析：热水放在空气中，通过热传递方式向外传递了热量，使自身的内能减少，温度降低。而汽油机汽缸内气体被压缩、在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热以及电流通过电阻丝都是通过做功改变物体内能的。 故选B。 3.答案：A 解析：当用力压活塞时，活塞压缩玻璃筒内的空气，对空气做功，空气的内能增加，温度升高，当达到乙醚着火点时，筒内棉花就会燃烧起来。 故选A。 4.答案：A 解析：在水泡上升的过程中，距离水面的距离减小，则压强逐渐减小，温度不变，则体积变大，气体对外做功，内能不变，则气体吸收热量，故选A。 学科网（北京）股份有限公司 $