最新高中物理精品课件——人教版选修3-3第10章第一节《功和内能》PPT课件
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高二物理选修3-3-10.1-功和内能-课件
动画：热传递
1、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，我们说热量 从高温物体传到了低温物体。这样的过程叫做 热传递。
2、发生条件：物体之间或物体的不同部分之间存在温 度差。
3、热传递有三种方式：热传导、热对流、热辐射。
三、热和内能
1、热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
1、物体从外界吸热，物体内能增加。 2、物体对外界放热，物体内能减少。
做功和热传递的区别
1、做功使物体内能发生改变的时候，内能的改 变就用功数值来量度．外界对物体做多少功， 物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功 ，物体的内能就减少多少．
热传递使物体的内能发生改变的时候，内能 的改变用热量来量度的．物体吸收多少热量， 物体的内能就增加多少；物体放出多少热量， 物体的内能就减少多少．
(2)通过电流的热效应给水加热 焦耳热功当量实验装置—电功
在通过电流的热效应给水加热的实验中， 多次实验结果表明，对同一个系统，如果过 程是绝热的，只要所做的电功相等，则系统 温度上升的数值是相同的，即系统的状态变 化相同。
（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决定，而 与做功的方式无关
2．做功和热传递在改变物体的内能上是等效的．
3．做功和热传递在本质上是不同的： 做功使物体的内能改变，是其他形式的能量
和内能之间的转化（不同形式能量间的转化） 热传递使物体的内能改变，是物体间内能的
转移（同种形式能量的转移）
例1.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
物理人教版选修3-3 10. 1-2功和内能、热和内能PPT文档共20页
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
物理人教版选修3-3 10. 1-2功和内能、 热和内能
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
物理人教版选修3-3 10. 1-2功和内能、 热和内能
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
新人教版高中物理选修3-3课件 第十章 第1、2节 功和内能 热和内能
解析：(1)要想“取到火”，必须使温度升高到木头的 燃点，“钻木”的过程是做功的过程，是把机械能转化为 内能的过程。
(2)烧瓶里的气体吸收热量后，气体的内能增加，温度 升高，由理想气体状态方程pTV＝C 可知，气体体积增大。
答案：(1)做功 机械能 (2)热量 升高 增大
第 1、2 节 功和内能 热和内能
[学习目标] 1．了解焦耳的两个代表实验，培养学生的科学探究精神。 2．知道做功和热传递是改变内能的两种方式。 3．理解做功和热传递对改变系统内能是等效的。
一、焦耳的实验┄┄┄┄┄┄┄┄① 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 吸热 ，也不向外界 放热 的过程。 2．代表实验 (1)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 两个状态决定，而与做功的 方式 无关。
[说明] 1．无论是重力做功、电流做功还是其他方式做功，都能使 水温上升。 2．绝热过程中系统状态的变化与做功的数量有关，与做功 的方式无关。 ①[判一判] 1．绝热过程可以从外界吸收热量( × ) 2．在绝热过程中，无论是重力做功还是电流做功，只要做 功的数值相同，系统的状态变化就相同( √ ) 3．绝热过程中，系统状态的变化与做功的方式有关( × )
[解析] 物体的内能是指物体内所有分子的动能和分 子势能的总和，而要改变物体的内能可以通过做功和热传 递两种途径，这三者的物理意义不同，A 错误；热量是表 示在热传递的过程中物体内能变化多少的物理量，而功是 表示通过做功的方式来量度物体内能改变的多少的物理 量，B 正确；三者的单位都是焦耳，C 错误；热量和功都 是过程量，内能是状态量，D 正确。
高中物理人教版选修33课件：第十章 第1节 功和内能 第2节 热和内能
一确定的内能 UA,在状态 B 有另一确定的内能 UB,由绝热过程中
ΔU=UB-UA=W 知,W 为恒量,所以选项 B 正确。
答案:B
二、 热量、内能之间的关系
知识精要
温度、热量、内能、比热容是热学部分的重要概念。高考围
绕这几个概念之间的区别与联系考查的题目比较多。应正确理解
好这几个概念。
概念 区别
筒系统的内能增加了,所以温度升高。
三、热传递
1.热传递的方向:热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的
高温部分传递到低温部分,叫作热传递。
2.热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。
四、热和内能
1.热传递的实质:传递的是能量,结果是改变了系统的内能。传
递能量的多少用热量来量度。
2.传递的热量与内能变化的关系:
(1)在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增
加多少。
(2)在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减
少多少。
3.改变系统内能的两种方式:做功和热传递。做功和热传递都
能改变系统的内能,这两种方式是等效的,都能引起系统内能的改变,
但是它们还是有明显区别的,做功是系统内能与其他形式的能之间
万米高空气温很低,飞机在万米高空飞行时,高空的气压低于机
舱内的气压,要使舱内获得新鲜空气,必须使用空气压缩机把空气从
舱外压进舱内。飞机上的空调的作用是什么?
简答:在这个过程中,由于空气压缩机对气体做功,必然使气体的
内能增加,温度上升。飞机上的空调不是使机舱内的空气升温,而是
降温。
预习导引
一、焦耳的实验
条件
外界对系统做功数值上相同,系统温度上升数值相同,内能改
共性
ΔU=UB-UA=W 知,W 为恒量,所以选项 B 正确。
答案:B
二、 热量、内能之间的关系
知识精要
温度、热量、内能、比热容是热学部分的重要概念。高考围
绕这几个概念之间的区别与联系考查的题目比较多。应正确理解
好这几个概念。
概念 区别
筒系统的内能增加了,所以温度升高。
三、热传递
1.热传递的方向:热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的
高温部分传递到低温部分,叫作热传递。
2.热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。
四、热和内能
1.热传递的实质:传递的是能量,结果是改变了系统的内能。传
递能量的多少用热量来量度。
2.传递的热量与内能变化的关系:
(1)在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增
加多少。
(2)在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减
少多少。
3.改变系统内能的两种方式:做功和热传递。做功和热传递都
能改变系统的内能,这两种方式是等效的,都能引起系统内能的改变,
但是它们还是有明显区别的,做功是系统内能与其他形式的能之间
万米高空气温很低,飞机在万米高空飞行时,高空的气压低于机
舱内的气压,要使舱内获得新鲜空气,必须使用空气压缩机把空气从
舱外压进舱内。飞机上的空调的作用是什么?
简答:在这个过程中,由于空气压缩机对气体做功,必然使气体的
内能增加,温度上升。飞机上的空调不是使机舱内的空气升温,而是
降温。
预习导引
一、焦耳的实验
条件
外界对系统做功数值上相同,系统温度上升数值相同,内能改
共性
物理人教版选修3-3 课件：第十章 1 功和内能
[例 1]下列关于焦耳的实验的说法，正确的是( ) A．由于现实中没有完全绝热的系统，因此焦耳的热功当量 实验不可能完成 B．焦耳的实验说明，对于任何系统，只要对其做了功，其 状态就一定发生改变 C．在热功当量实验中，是重力势能转化为内能 D．在热功当量实验中，是动能转化为内能 思路点拨：应理解好实验内容和实验条件要求． 答案：C
B．重物的重力势能 D．以上都不对
5．(双选)物体的内能与哪些因素有关( CD ) A．物体的动能 B．物体的体积
C．物体所有分子热运动的动能
D．物体所有分子的分子势能
解析：物体的内能与物体的机械能没有关系．
要点1 焦耳的实验 1．实验条件：系统的实验过程，都是绝热过程． 2．实验结论 (1)热功当量实验：只要重力所做的功相同，容器内水温上 升的数值就相同，即系统的状态变化是相同的． (2)电功当量实验：只要对系统做的电功相同，则系统温度 上升的数值相同，即系统的状态变化是相同的．
[例 2]暖瓶中盛有 0.5 kg、25 ℃的水，一个学生想用上下摇
晃的方法使冷水变为开水．设每摇晃一次水的落差为 15 cm，每
分钟摇晃 30 次．不计所有热量散失，他约需多长时间可以把水
“摇 开”？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，g 取 10 m/s2] 思路点拨：因为暖瓶可看成是绝热的，可以假设所需时间，
第十章 热力学定律
1 功和内能
一、焦耳的实验 1．绝热过程：系统只由外界对它____做__功____而与外界交换 能量，不从外界吸热或放热的过程． 2．两个代表实验：热功当量实验和电功当量实验． 3．实验结论：在绝热过程中，系统状态变化所需外界做功 的数量，只与系统的始末状态有关，与做功方式____无__关____．
人教版高中物理(选修3-3)10.1功和内能、10.2热和内能优质PPT课件
2020/4/21
解析：选D.物体的内能由温度、体积及物体的质 量决定，不是只由温度决定，故A、B错；在传热 过程中，热量由高温物体传给低温物体，而与物 体的内能大小无关，所以完全有可能是内能大的 物体内能继续增大，内能小的物体内能继续减小， 故C项错；关于热量的论述，D项是正确的．
2020/4/21
【自主解答】 由F对密闭的气体做功，容器及 活塞绝热，则Q＝0，由功和内能的关系知理想气 体内能增大，T升高，再根据pV/T＝C，V减小，p 增大，故选C.
【答案】 C
【方法总结】 对于一定质量的气体，分析对气 体做功情况时，可根据气体的体积变化做出判断： 气体膨胀，气体对外界做功；气体压缩，外界对 气体做功，但气体向真空自由膨胀时不做功．
2．内能和热量 (1)热量的概念在涉及能量传递时才有意义．我们
2020/4/21
不能说一个物体具有多少热量，只能说在传热过 程中物体吸收或放出了多少热量．
(2)在单纯传热的过程中，物体吸收热量，内能增 加，物体放出热量，内能减小，热量是内能改变 的量度．
3．热量和做功 热量和功，都是系统内能变化的量度，都是过程
气体做功，又因为与外界没有热交换，所以内能 增加，故A正确．
2020/4/21
二、“温度”、“热量”、“功”、“内能”的 辨析
1．内能和温度 从宏观看，温度表示的是物体的冷热程度；从微
观看，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．但物体吸收热量内能增加时，温度却不 一定升高．
A．同一物体温度高时，含有的热量多 B．物体的内能越大，含有的热量就越多，温度
也越高 C．在传热中，放出热量的物体内能一定大于吸
收热量的物体的内能 D．热量总是自发地从温度高的物体传给温度低
高中物理 第十章 热力学定律 1 功和内能课件 新人教版选修3-3
【典例 1】 (多选)用密封性好、充满气体的塑料袋 包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋 内气体与外界无热交换，则袋内气体( )
A．体积减小，内能增大 B．体积减小，压强减小
C．对外界做负功，内能增大 D．对外界做正功，压强减小 解析：充气袋被挤压时，气体体积减小，外界对气体 做功，由于袋内气体与外界无热交换，故ΔU＝W 知气体 内能增加，故 C 对 D 错．体积减小，内能增加，由理想 气体状态方程可知压强变大，故选项 A 正确，B 错误． 答案：AC
1．内能与内能变化的关系． (1)物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能之 和．因此，物体的内能是一个状态量． (2)当物体温度变化时，分子平均动能变化；物体体 积变化时，分子势能发生变化．因此，物体的内能变化 只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关．
题后反思 1．充气袋四周被挤压时，外界对气体做功，无热交 换，根据ΔU＝W 可知气体的内能增大． pV 2．气体的内能增大，温度升高，根据气体方程 知 T 气体的压强必增大．
1．有一个小气泡从水池底缓慢地上升，气泡跟水不 发生热传递，而气泡内气体体积不断增大，小气泡上升 过程中( )
A．由于气泡克服重力做功，则它的内能减少 B．由于重力和浮力的合力对气泡做功，则它的内能 增加 C．由于气泡内气体膨胀做功，则它的内能增加 D．由于气泡内气体膨胀做功，则它的内能减少
知识点二 内能 提炼知识 1．任何一个热力学系统都存在一个只依赖于系统自 身状态的物理量，我们把它称之为系统的内能． 2．当系统从状态 1 经过绝热过程达到状态 2 时，内 能的增加量Δ U＝U2－U1 就等于外界对系统所做的功 W， 即Δ U＝W.
判断正误 1． 内能的增加量始终等于外界对系统所做的功． (×) 2．系统的内能是由它的状态决定的．(√)
人教版高中物理选修3-3 第10章第1节功和内能(共27张PPT)
2、下列关于内能与热量的说法中，正确的是( D)
1、下列说法中正确的是( ABCD)
A．“摩擦生热”的现象，实际上是做功改 变物体的内能 B．柴油机点火的道理是压缩气体做功，气 体的内能增加，温度升高使喷入汽缸内的雾 状柴油燃烧 C．做功改变物体的内能实质上是机械能与 内能间的相互转化 D．瓶内的高压气体将瓶塞冲开，瓶内气体 温度降低，其原理是气体在膨胀时对外做功， 内能减少，温度降低
如果 U2<U1 Q<0 系统向外界放热
三、功、热量、内能
△U＝W △U＝Q
做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。 但是做功和热传递在改变物体内能上有何区别？
不同形式能量的转化
{ 做功是内能和其他形式的能发生转化 热传递是不同物体或同一物体不同部分内能的转移 同种形式能量的转移
思考：内能和热量有何区别？
(2)通过电流的热效应给水加热 焦耳热功当量实验装置—电功
发电机
重物
电流对水做功的实验表明 对同一个系统，如果过程是绝热的，只要所 做的电功相等，则系统温度上升的数值是相 同的，即系统的状态变化相同。
实验结论
在各种不同的绝热过程中，系统的内能改 变与做功方式无关，仅与做功数量有关。
1、功与系统内能变化量的关系
内能指的是：物体处于某种状态下，物体内 部分子所具有的总能量，内能是状态量；
热量指的是：物体从一种状态变化到另一种 状态的过程中，物体所吸收或放出的能量， 热量是过程量。
例1 、如果铁丝的温度升高了，则（ C ）
A.铁丝一定吸收了热量 B.铁丝一定放出了热量
C.外界可能对铁丝做功 D.外界一定对铁丝做功
1.什么叫内能？
物体内所有分子做热运动的动能和分子 势能的总和叫物体的内能。 决定内能大小的因素有：温度、体积、 分子个数
高中物理人教版选修3-3课件：第十章第1、2节功和内能热和内能
答案：AC
做功、 热传递与内能的关系
1．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。
2．改变内能的两种方式的比较：
仅供学习交流！！！
1．以下所述现象中，属于通过热传递改变了物体内能的是( A．将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热 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
1．(多选)在下述各种现象中，由做功引起系统温度变化的是( A．在阳光照射下，水的温度升高 B．用铁锤不断锤打铅块，铅块温度会升高 C．在炉火上烧水，水的温度升高 D．电视机工作一段时间，其内部元件温度升高 解析：阳光照射下水温升高是热辐射使水的温度升高，在炉
)
火上烧水是热传导和对流使水的温度升高，用铁锤锤打铅块 的过程，是做功的过程，铅块温度升高，是由于外界做功引 起的。电视机工作时，电流通过各元件，电流做功使其温度 升高。可见 B、D 是由做功引起温度变化的。 答案：BD
2．合作探究——议一议 (1)焦耳的热功当量实验和电流热效应给水加热的实验中做功的 方式相同吗？你能得出什么结论？ 提示：不同。在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与
做功方式无关，仅与做功多少有关。 (2)用锤子反复敲打一块铁，铁块会发生怎样的变化？为什么？ 提示：铁块的温度升高，同时会发生形变，在敲打铁块的过
程中，锤头对铁块做功，使铁块的内能增加，温度升高。铁 块由于受到力的作用，会发生形变。
(3)热传递是热量从内能多的物体传递给内能少的物体吗？ 提示：体传向内能少的物体。
功和内能的关系
1．内能与内能变化 (1)物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能之和。 因 此，物体的内能是一个状态量。 (2)当物体温度变化时，分子平均动能变化；物体体积变化 时，分子势能发生变化。因此，物体的内能变化只由初、末状 态决定，与中间过程及方式无关。
最新 高中物理新课标版人教版选修3-3精品课件：10.1《功和内能》(PPT课件可以编辑)
焦耳 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吸热，也不向外界放热，这样嘚过程叫绝热过程
焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成嘚实验
焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—机械功 实验结论：只要重力所做嘚功相同，容器内水温上升嘚数值都是相同嘚，即系统状态嘚变化是相同嘚。
焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—电功 实验结论：只要所做嘚电功相等，则系统温度上升嘚数值是相同嘚，即系统嘚状态变化是相同嘚。
04年全国理如综图1所7示,绝热具有一定质量嘚活塞,活塞嘚上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁嘚摩擦忽略不计,置于 真空中嘚轻弹簧嘚一端固定于理想气体容器嘚底部.另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧嘚弹性
势能为EP(弹簧处于自然长度时嘚弹性势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞
❖ 气体嘚内能要减少。
bK
c 气 体 a 气体C A d 10-1-2
拓展
❖
对于气体在膨胀或压缩嘚情况下，气体做功有如下结论：膨胀时气体对外界做功；压缩时外界对气
体做功．也即气体体积增大，则气体对外界做功；气体体积减小，则外界对气体做功．若在绝热嘚情况
下，气体对外界做功其内能减少；外界对气体做功其内能增加．
从焦耳嘚实验中可以得出什么结论？ 1.在各种不同嘚绝热过程中，系统状态嘚改变与做功方式无关，仅与做功数量有关。
2.测出了热功当量（热与机械功之间嘚当量关系），为热力学第一定律和能量守恒定律嘚建立奠定了 实验基础。
在热力学系统嘚绝热过程中，外界对系统所做嘚功仅由过程嘚始末两个状态决定，不依赖于做功嘚具体过 程和方式。
从瓶口中喷出。看到雾状物嘚原因在于，在塞子突然跳起时，气体绝热膨胀对外做功，内能减少，温度
系统只由于外界对它做功而与外界交换能量它不从外界吸热，也不向外界放热，这样嘚过程叫绝热过程
焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成嘚实验
焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—机械功 实验结论：只要重力所做嘚功相同，容器内水温上升嘚数值都是相同嘚，即系统状态嘚变化是相同嘚。
焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—电功 实验结论：只要所做嘚电功相等，则系统温度上升嘚数值是相同嘚，即系统嘚状态变化是相同嘚。
04年全国理如综图1所7示,绝热具有一定质量嘚活塞,活塞嘚上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁嘚摩擦忽略不计,置于 真空中嘚轻弹簧嘚一端固定于理想气体容器嘚底部.另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧嘚弹性
势能为EP(弹簧处于自然长度时嘚弹性势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞
❖ 气体嘚内能要减少。
bK
c 气 体 a 气体C A d 10-1-2
拓展
❖
对于气体在膨胀或压缩嘚情况下，气体做功有如下结论：膨胀时气体对外界做功；压缩时外界对气
体做功．也即气体体积增大，则气体对外界做功；气体体积减小，则外界对气体做功．若在绝热嘚情况
下，气体对外界做功其内能减少；外界对气体做功其内能增加．
从焦耳嘚实验中可以得出什么结论？ 1.在各种不同嘚绝热过程中，系统状态嘚改变与做功方式无关，仅与做功数量有关。
2.测出了热功当量（热与机械功之间嘚当量关系），为热力学第一定律和能量守恒定律嘚建立奠定了 实验基础。
在热力学系统嘚绝热过程中，外界对系统所做嘚功仅由过程嘚始末两个状态决定，不依赖于做功嘚具体过 程和方式。
从瓶口中喷出。看到雾状物嘚原因在于，在塞子突然跳起时，气体绝热膨胀对外做功，内能减少，温度
人教版选修3-3 第10章 第1、2节 功和内能 热和内能 课件(24张)
第十章 热力学定律
第1节 功和内能 第2节 热和内能
固知识、要点梳理 练能力、课后提升
固知识、要点梳理
要点一 焦耳的实验
1．绝热过程 系统只通过对外界做功或外界对它做功与外界交换能量， 它不从外界 1 _吸__热___，也不向外界 2 __放__热__． 2．代表实验 (1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起 3 水__温__度__上__升__． (2)通过电流的 4 _热__效__应___给水加热．
解析：选 B 由于木箱在推动中受到滑动摩擦力，其与相 对位移的乘积为系统的内能增量，即 U＝60×10 J＝600 J，由 动能定理可得 Ek＝W 推－Wf＝80×10 J－600 J＝200 J，故 B 正 确．
4．(2019·北京卷)下列说法正确的是( ) A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关 D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不 变
解析：选 D 物体的内能由温度、体积及物质的量决定， 不是只由温度决定，热量只有在热传递时，才有意义，不能说 物体具有热量，故 A、B 错误；在传热过程中，热量从温度高 的物体传给温度低的物体，温度高的物体内能不一定大，故 C 错误，D 正确．
谢谢观看！
1．下列有关焦耳及焦耳实验的说法中正确的是( ) A．焦耳是法国物理学家，他的主要贡献是焦耳定律及热功 当量 B．焦耳实验用到的容器可以用普通玻璃杯代替 C．焦耳实验的研究对象是容器中的水 D．焦耳实验中要使容器及其中的水升高相同的温度，实验 中悬挂重物的质量、下落的高度可以不相同，但做功必须相同
联系
内能是状态量，热量是过程 在单纯传热的过程中，
量，热量的概念在涉及能量 物体吸收热量，内能增 热量和
第1节 功和内能 第2节 热和内能
固知识、要点梳理 练能力、课后提升
固知识、要点梳理
要点一 焦耳的实验
1．绝热过程 系统只通过对外界做功或外界对它做功与外界交换能量， 它不从外界 1 _吸__热___，也不向外界 2 __放__热__． 2．代表实验 (1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起 3 水__温__度__上__升__． (2)通过电流的 4 _热__效__应___给水加热．
解析：选 B 由于木箱在推动中受到滑动摩擦力，其与相 对位移的乘积为系统的内能增量，即 U＝60×10 J＝600 J，由 动能定理可得 Ek＝W 推－Wf＝80×10 J－600 J＝200 J，故 B 正 确．
4．(2019·北京卷)下列说法正确的是( ) A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关 D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不 变
解析：选 D 物体的内能由温度、体积及物质的量决定， 不是只由温度决定，热量只有在热传递时，才有意义，不能说 物体具有热量，故 A、B 错误；在传热过程中，热量从温度高 的物体传给温度低的物体，温度高的物体内能不一定大，故 C 错误，D 正确．
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1．下列有关焦耳及焦耳实验的说法中正确的是( ) A．焦耳是法国物理学家，他的主要贡献是焦耳定律及热功 当量 B．焦耳实验用到的容器可以用普通玻璃杯代替 C．焦耳实验的研究对象是容器中的水 D．焦耳实验中要使容器及其中的水升高相同的温度，实验 中悬挂重物的质量、下落的高度可以不相同，但做功必须相同
联系
内能是状态量，热量是过程 在单纯传热的过程中，
量，热量的概念在涉及能量 物体吸收热量，内能增 热量和
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经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态,经过此过程
（
D
）
A．EP全部转换为气体的内能 B. EP一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍 为弹簧的弹性势能 C．EP全部转换成活塞的重力势能和气体的内能 D．EP一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换 为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能
理想 气体
在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功 仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体 过程和方式。
类比思考：哪些力做功仅由物体的起点和终点 两个位置决定，与物体的运动路径无关？
重力 电场力
重力做功对应重力势能
电场力做功对应电势能（电能）
二、内能
在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功 仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体 过程和方式。
高中物理新人教版 选修３- ３系列课件
第十章《热力学定律 》
10.1《• • • • • 知识与技能 1．知道什么是绝热过程。 2．从热力学的角度认识内能的概念。 3．理解做功与内能改变的数量关系。 4．知道内能和功的单位是相同的。 过程与方法 从焦耳的实验理解功与内能变化的关系 情感、态度与价值观 通过焦耳实验了解功与内能变化关系的得来，学习科学家 探 究过程的艰辛 • 教学重点、难点 • 绝热过程中的功与内能的关系
练习巩固
1.下列说法正确的是（ D ）
A 分子的动能与分子的势能的和叫做这个分 子的内能
B 物体的分子势能由物体的温度和体积决定 C 物体的速度增大时，物体的内能增大
D 物体的内能减小时，物体的温度可能增加
2.一个铁块沿斜面匀速滑下，关于物体的机械能 和内能的变化，下列判断中正确的是（ D ） A 物体的机械能和内能都不变
结论：做功使得物体（密闭气体）温度升高
一、焦耳的实验
1818年12月24日生于英国曼彻斯 特 ，起初研究电学和磁学。 1840 年在英国皇家学会上宣布了电流通 过导体产生热量的定律，即焦耳定 律。焦耳测量了热与机械功之间的 当量关系——热功当量，为热力学 第一定律和能量守恒定律的建立奠 定了实验基础。
实验结论：只要所做的电功相等，则系统温度上升 的数值是相同的，即系统的状态变化是相同的。
从焦耳的实验中可以得出什么结论？
1.在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变 与做功方式无关，仅与做功数量有关。
2.测出了热功当量（热与机械功之间的当量 关系），为热力学第一定律和能量守恒定律 的建立奠定了实验基础。
知识回顾
1.（机械）功的两个不可缺少的因素是什么？
电流做功与哪些因素有关？ 2.什么叫内能？ 与哪些因素有关？
3.质量、温度相同的物体，内能必定相等 对吗？
物体的内能与温度和体积的关系
温度变时分子动能变，体积变时分子势 能变，因此物体的内能决定于它的温度和体 积，但是这句话却不能作为判断两物体内能 大小的依据。如两物体温度和体积均相同， O 而内能却没有确定的关系。再如，0 C的冰 熔化成OC水体积减小，不能就此认为其势能 也减小，而应该从改变内能的方式上分析,冰 熔化过程吸收热量，内能增加，而温度不变， 所增加的只是分子的势能
焦耳 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 外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫绝热过程 焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成的实验
焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—机械功
实验结论：只要重力所做的功相同，容器内水温上 升的数值都是相同的，即系统状态的变化是相同的。
焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—电功
B 物体的机械能减少，内能不变
C 物体的机械能增加，内能增加
D 物体的机械能减少，内能增加
04年全国理综17
如图所示,绝热具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭
着气体 , 下部为真空 , 活塞与器壁的摩擦忽略不计 , 置于真空中的
轻弹簧的一端固定于理想气体容器的底部 .另一端固定在活塞上,
弹簧被压缩后用绳扎紧 , 此时弹簧的弹性势能为 EP(弹簧处于自然 长度时的弹性势能为零 ),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动 ,
问题与练习
• • • • • • 2.（从功是能量转化的量度角度出发思考） 例1：汽车刹车 例2：双手摩擦 例3：电磁感应中，阻尼振动中的能量变化 3.10.1-2重物的重力势能转化为水的内能； 10.1.3重物的机械能转化为电能，电能再 转化为液体的内能
问题与练习
b K
• 4.（1）气体在真空中绝热膨胀 • 的过程中，不受阻力，所以气体 • 不做功。需要特别注意的是，当气体向真空中膨 胀时，气体不做功，这样的膨胀通常称为自由膨 胀． • （2）气体在大气中绝热膨胀的过程中，气体对外 做功，所需要的能量来自于 • 气体的内能，因此在此过程中， • 气体的内能要减少。
为什么会呈现雾状？
• 当用打气筒向瓶内打气时，外界对系统 做功，使得系统的内能增加，温度升高， 压强增大，使瓶塞从瓶口中喷出。看到雾 状物的原因在于，在塞子突然跳起时，气 体绝热膨胀对外做功，内能减少，温度下 降，水蒸汽（或酒精蒸气）有一部分被液 化成小液滴
小结
1、焦耳热功当量实验 2、绝热过程 3、物体内能的宏观描述 4、绝热过程中作功和内能的关系
05年全国卷Ⅲ19.
一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程。 设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中
（
） D A．外界对气体做功，气体分子的平均动能增加 B．外界对气体做功，气体分子的平均动能减少
C．气体对外界做功，气体分子的平均动能增加
D．气体对外界做功，气体分子的平均动能减少
问题与练习
• 1.分子动理论对内能的微观定义是：--• 本节热力学对内能的定义是：--• 当系统状态改变时，按照热力学对内能的定义， 则物体的内能改变；而按分子动理论，系统状态 改变时，描述系统状态的参量发生了变化，例如 温度和体积改变，而分子的平均动能与温度有关， 分子的势能与体积有关，所以系统的内能就要改 变。因此内能年的两种定义是一致的。
功是能量转化的量度
内能U
：只依赖于系统自身状态的物理量
内能与状态参量温度、体积有关， 即由它的状态决定
内能的增加量△U＝U2－U1等于外界对系 统所做的功 △ U＝ W
1.系统指的是什么？
实验研究的对象是瓶中的气体与打气筒中的气体， 那么我们的系统也就是这二部分气体。 2.出现了什么现象？ 呈现雾状 3.为什么会呈现雾状？