第十章 第1、2节功和内能
九年级物理 第十章 第2节 内能知识精讲 北师大版
一、学习目标：1. 初步了解分子动理论的基本观点，用分子相互作用力的知识解释一些简单现象.2. 知道什么是扩散现象，会解释一些简单的扩散现象.3. 知道物体的内能，知道做功和热传递能改变物体的内能，能简单描述温度和内能的关系.二、重点、难点：重点：扩散现象和改变物体内能的方法难点：通过宏观现象来解释微观的分子运动三、考点分析：1）用分子动理论的基本观点解释某些热现象，简单描述温度和内能的关系；判断改变内能的方法。
2）初步了解分子动理论的基本观点；掌握扩散现象，物体的内能，改变内能的方法；会用分子动理论解释某些物理现象。
3）中考中常出现的题型：填空、选择、简答题。
在中考中所占的分值约2—4分，约占总分值的2%。
做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，只会从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，在转移和转化过程中，能的总量保持不变.知识点一：对分子动理论的理解例1. 一滴红墨水滴入清水中一段时间后，整杯水都变红了，则下列说法正确的是（）A. 0℃的水中就不会出现这种现象B. 这叫扩散，只发生在液体中C. 这叫扩散，它说明分子在不停地运动D. 温度越低扩散进行得越快1）题意分析：红墨水滴入清水中，整杯水都变红了2）解题思路：本题是扩散现象问题，扩散现象在固态、液态、气态物质之间都可以发生，物体温度越高，扩散进行得越快；扩散现象表明分子在不停地运动着。
解答过程：物体温度越低，扩散进行得越慢，但扩散现象不会停止，所以A错；扩散现象在固态、液态、气态物质之间都可以发生，所以B错；扩散现象表明分子在不停地运动着，所以C对；物体温度越高，扩散进行得越快，所以D错。
解题后的思考：扩散现象应从分子动理论的角度加以理解，此题易错选A，认为温度低就没有扩散现象，实则扩散现象在任何温度下都进行。
例2. 一根纱线容易被拉断，一根铜丝不容易被拉断，这个现象表明（）A. 纱线分子间不存在引力，铜丝分子间只存在引力B. 纱线分子间只存在斥力，铜丝分子间不存在斥力C. 纱线分子间的引力比斥力小，铜丝分子间的引力比斥力大D. 纱线分子间的相互作用力小于铜丝分子间的相互作用力1）题意分析：物体容易或不容易被拉断2）解题思路：本题考查分子间相互作用力，分子间同时存在相互作用的引力和斥力，有时表现为引力，有时表现为斥力.解答过程：当拉纱线和铜丝时，纱线和铜丝分子间的距离都大于某一距离，因此分子间都表现为引力。
第十章 热力学定律 10.1功和内能 10.2热和内能 导学案
第十章热力学定律
10.1功和内能10.2热和内能导学案
一、学习目标
1．知道什么是绝热过程。
2．理解做功与内能改变的数量关系。
3．知道热传递的三种方式。
4．理解热传递是改变系统内能的一种方式。
知道传递的热量与内能变化的关系。
5．从热力学的角度认识内能的概念。
知道热传递与做功对改变系统的内能是等效的。
二、自学填空
非常学案P48
三、预习问题
1、什么是绝热过程？焦耳实验的前提条件是什么？下面是焦耳的两个实验：
第一个实验结论：
第二个实验结论：
总结论：
2、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。
1)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？
2)内能的微观定义是什么（第七章）？内能的宏观定义是什么（本节）？
3)内能的增加量△U与外界对系统所做的功W二者关系，即：
3、什么叫做热传递？热传递的条件是什么？热传递的三种方式？热传递的实质是什么？
4、传递的热量与内能改变的关系
5、改变系统内能的两种方式是什么？有什么区别？
四、典型例题
《常学案》P49例1、P50例2 、P51例3
小结：
五、提升训练
A组
课本P51页1、2、3课本P53页1、2
B组《非常学案》P50 随堂2、3、5 《非常学案》P6 随堂1、4 六、课后反思。
2020高中物理选修3-3同步第十章 1~2 内能与内能改变方式
1功和内能2热和内能[学习目标] 1.了解焦耳的两个实验的原理，知道做功和热传递的实质.2.知道做功和热传递是改变内能的两种方式，理解做功和热传递对改变系统内能是等效的，明确两种方式的区别.3.明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系．一、焦耳的实验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．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．二、功和内能1．内能微观：所有分子热运动的动能和分子势能之和．宏观：只依赖于热力学系统自身状态的物理量．2．功和内能：在绝热过程中，外界对系统做的功等于系统内能的增加量，即ΔU＝W. 3．(1)ΔU＝W适用条件是绝热过程．(2)在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能增加；系统对外界做功，系统的内能减少．三、热和内能1．热传递(1)条件：物体的温度不同．(2)热传递：热量总是从高温物体向低温物体传递．2．热和内能(1)热量：它是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度．(2)表达式：ΔU＝Q.(3)热传递与做功在改变系统内能上的异同．①做功和热传递都能引起系统内能的改变．②做功时是内能与其他形式能的转化；热传递只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移．[即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)内能多的物体含有的热量多．(×)(2)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体．(×)(3)做功和热传递都可改变物体的内能，从效果上是等效的．(√)(4)在绝热过程中，外界对系统做的功小于系统内能的增加量．(×)(5)热传递只能发生在两个物体间，同一物体不能发生热传递．(×)2．各种方法使物体的内能发生改变：a.电炉通电后发热；b.一杯开水放在桌面上冷却；c.阳光照射下冰块融化；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．其中属于做功使物体内能改变的是________；属于热传递使物体内能改变的是________．答案adf bce一、功和内能[导学探究](1)在焦耳的许多实验中，有两个最具有代表性：一个实验是让重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温上升；另一个实验是通过电流的热效应给水加热．焦耳的这两个实验说明了什么问题？(2)如图1，在有机玻璃筒底放少量浸有乙醚的棉花，压下活塞，观察棉花的变化．图1①你能看到什么现象？实验现象说明了什么？②图中用力按压活塞时为什么一定要迅速？(3)如图2，小孩沿滑梯下滑时屁股通常会感到发热，这是为什么？图2答案(1)做功和热传递对改变物体的内能是等效的．(2)①可以看到棉花燃烧．实验现象说明压缩空气做功，使空气内能增大，达到棉花的燃点后引起棉花燃烧．②迅速按下活塞是为了减少甚至杜绝热传递，创造一个绝热条件．(3)小孩沿滑梯下滑时克服摩擦力做功，内能增加．[知识深化]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．特别提醒(1)外界对某一系统做功时系统的内能不一定增加，还要看该系统有没有向外放热，以及向外放热的多少．(2)在绝热过程中，系统内能的增加量等于外界对系统所做的功．例1如图3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()图3A．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乙减小答案 D解析本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程，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，外界对甲室内的气体做功，其内能应增大；对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，乙室内的气体对外界做功，内能应减小．1．在绝热过程中，压缩气体，外界对气体做功，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．二、热和内能[导学探究](1)用铁锤反复敲击铁棒，铁棒的温度会升高，把铁棒放在碳火上烧，铁棒的温度也会升高，这说明了什么问题？(2)如图4所示是热传递的三种方式——传导、对流和辐射．图4①这三种方式在传递能量时有什么共同点？②热传递和做功都可以改变物体的内能，这两种方式在改变物体内能时本质上又有什么不同？答案(1)说明做功和热传递都能改变物体的内能．(2)①三种方式都是热量从一个物体传递到另外一个物体．②热传递是内能在物体间(或一个物体的不同部分)转移，做功是其他形式的能和内能之间的转化．[知识深化]1．在单纯传热中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少；系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少．即ΔU＝U2－U1＝Q.2．传热改变物体内能的过程是不同物体之间(或同一物体不同部分之间)内能转移的过程．例2(多选)关于热传递，下列说法正确的是()A．热传递中，热量一定从含热量多的物体传向含热量少的物体B．两个物体间发生热传递的条件是它们之间有温度差C．在热传递中热量一定从内能多的物体传向内能少的物体D．内能相等的两个物体相互接触时，也可能发生热传递答案BD解析热量的概念只有在涉及热传递时才有意义，所以不能说物体含有多少热量，A错误；物体间发生热传递的条件是物体间存在温度差，B正确；在热传递中，热量一定从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能不一定多，故C错误，D正确．1．热传递与物体的内能的多少无关，只与两个物体(或一个物体的两部分)的温度差有关，热量总是从高温物体自发地传递到低温物体．2．热传递过程中，热量可以由内能大的物体传递到内能小的物体上，也可以由内能小的物体传递到内能大的物体上．三、内能和相关概念的辨析1．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，热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”，不存在“热量”和“功”．不能说一个系统中含有多少热量．2．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．3．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．4．改变内能的两种方式的比较例3关于温度、热量、功和内能，以下说法正确的是()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．外界对系统做功W，内能必定增加D．发生热传递的条件是两物体之间存在温度差答案 D解析热量是物体间进行热传递时内能的转移，不能说物体含有多少热量，故A、B错；由于做功和热传递都可引起物体内能的变化，只根据做功无法准确判断物体内能的变化，故C 错；物体间发生热传递的条件是存在温度差，故D对．物理量之间进行比较时，关键是弄清物理量的概念及其意义，特别是容易混淆的一些概念，它们一定有不同之处，如内能、功和热量的区别关键之处是状态量与过程量.例4关于物体的内能和热量，下列说法中正确的是()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小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等D．热量是热传递过程中内能转移的量度答案 D解析物体的内能由温度、体积、物质的量及物态决定，不是只由温度决定，故选项A、B 错误；在热传递过程中，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，故选项C错误；关于热量的论述，选项D是正确的．1.(功与内能的关系)(多选)通过做功改变物体内能的是()A．古人钻木取火B．用火炉把水烧开C．用打气筒打气，筒壁变热D．瓶内的高压气体将瓶塞冲开，瓶内气体的温度降低答案ACD2．(热和内能的关系)下列例子中通过热传递改变物体内能的是()A．用砂轮磨刀具的时候，刀具的温度升高B．灼热的火炉使周围物体的温度升高C．手感到冷时，搓搓手就会觉得暖和些D．擦火柴时，火柴头上的易燃物质燃烧起来答案 B3．(热量、功与内能的关系)(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答案CD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．一、选择题考点一功与内能的关系1．(多选)在下述各种现象中，不是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答案AC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A、C不是由做功引起温度变化的，故选A、C.2．(多选)一定质量的气体封闭在绝热的汽缸内，当用活塞压缩气体时，一定增大的物理量有(不计气体分子势能)()A．气体体积B．气体分子密度C．气体内能D．气体分子的平均动能答案BCD解析绝热过程外力对系统做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增加．3．如图1所示为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动．设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中()图1A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小答案 A解析因为M、N内被封气体体积减小，所以外界对气体做功，又因气体与外界没有热交换即绝热过程，所以ΔU＝W，且ΔU>0，气体内能增大，A正确．4．如图2所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞．用打气筒缓慢地向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数．打开卡子，胶塞冲出容器口后()图2A．温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少B．温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加C．温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少D．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加答案 C解析打开卡子，胶塞冲出容器口后，密封气体体积增大，气体膨胀对外做功，气体内能减少，同时温度降低，温度计示数变小．考点二热和内能5．下列关于内能与热量的说法中，正确的是()A．马铃薯所含热量高B．内能越大的物体热量也越多C．热量自发地从内能大的物体传向内能小的物体D．热量自发地从温度高的物体传向温度低的物体答案 D6．(多选)在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50 J，下列说法中正确的是() A．一定是物体放出了50 J的热量B．一定是物体吸收了50 J的热量C．一定是物体分子动能增加了50 JD．物体分子的平均动能可能不变答案BD解析在外界不做功的情况下，内能的改变量等于传递的热量，内能增加50 J，一定是吸收了50 J的热量，故A错，B对；物体内能包括所有分子的动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能共同决定，所以内能增加了50 J并不一定是分子动能增加了50 J．物体分子的平均动能有可能不变，这时吸收的50 J热量全部用来增加分子势能．考点三综合应用7．关于内能、温度和热量，下列说法中正确的是()A．物体的温度升高时，一定吸收热量B．物体沿斜面下滑时，内能将增大C．物体沿斜面匀速下滑时，内能可能增大D．内能总是从高温物体传递给低温物体，当内能相等时热传递停止答案 C8．某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大．若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么()A．外界对胎内气体做功，气体内能减小B．外界对胎内气体做功，气体内能增大C．胎内气体对外界做功，内能减小D．胎内气体对外界做功，内能增大答案 D解析中午，车胎体积增大，故胎内气体对外界做功，胎内气体温度升高，故胎内气体内能增大，D项正确．9.如图3所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空．现将隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡，在此过程中()图3A．气体对外界做功，温度降低，内能减少B．气体对外界做功，温度不变，内能不变C．气体不做功，温度不变，内能不变D．气体不做功，温度不变，内能减少答案 C解析气体向真空膨胀，不做功；此为绝热容器，无热传递，Q＝0.二、非选择题10．(内能、温度和热量的综合应用)(1)某同学做了一个小实验；先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图4所示．这是因为烧瓶里的气体吸收了水的____________，温度____________，体积________．图4(2)若只对一定质量的理想气体做1 500 J的功，可使其温度升高5 K．若改成只用热传递的方式，使气体温度同样升高5 K，那么气体吸收________ J的热量．如果对该气体做了2 000 J的功，使其温度升高了5 K，表明在该过程中，气体还________(选填“吸收”或“放出”)热量________J.答案(1)热量升高增大(2)1 500放出500解析(1)烧瓶内的气体要从热水中吸收水的热量，温度升高，体积增大．(2)做功和热传递都可以改变物体的内能，且是等效的．图511．(内能、温度和热量的综合应用)(1)如图5所示，一个导热汽缸竖直放置，汽缸内封闭有一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁紧密接触，可沿汽缸壁无摩擦地上下移动．若大气压保持不变，而环境温度缓慢升高，则在这个过程中________．A．汽缸内每个分子的动能都增大B．封闭气体对外做功C．汽缸内单位体积内的分子数增多D．封闭气体吸收热量E．汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少(2)有一个10 m高的瀑布，水流在瀑布顶端时速度为2 m/s，在瀑布底与岩石的撞击过程中，有10%的动能转化为水的内能，请问水的温度上升了多少摄氏度？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，g取10 m/s2.答案(1)BDE(2)2.4×10－3℃解析(1)温度是物体分子平均动能的标志．温度是大量分子热运动的集体表现，不是描述单个分子的，A 错；气体压强不变，受热等压膨胀，对外做功，B 正确；由于气体体积增大，因此汽缸内单位体积内的分子数减少，C 错；气体的压强不变，温度升高，吸收热量，气体膨胀，因此汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少，选项D 、E 正确．(2)对质量为m 的水，根据题意得⎝⎛⎭⎫12m v 2＋mgh ×10%＝cm Δt ，代入数据解得Δt ≈2.4×10－3 ℃.。
第十章热力学定律第1、2节功和内能、热和内能
②内能、热量:热量是用来衡 量热传递过程中内能变化多 少的
③温度、热量:热量与温度的
在热传递过程中,传递内能的 变化有关,在不发生物态变化
多少。与物质的种类(比热容)、 时,物体吸收热量,内能增加,
质量和温度的变化量有关
温度升高;物体放出热量,内
能减少,温度降低
注意:温度不能“传”,热量不能“含”；吸热不一定升温(如:晶体的
注意：温度、热量、内能都是热学部分的重 要概念。弄清这几个量之间的联系与区别是处理这 类问题的关键。
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概念
区别
联系
表示物体的冷热程度,其实质 ①温度、内能:温度是影响内
温度 是:反映了物体内部大量分子无 能的因素之一,温度升高,内
规则运动的激烈程度
能增加;温度降低,内能减少
内能 热量
物体内部所有分子的动能和分 子势能的总和。一切物体都具 有内能
不相同！热传递是物体间内能的转移,即内能 从物体一部分传到另一部分,或从一个物体传递给 另一物体。做功是物体的内能与其他形式能量的 转化,如内能与机械能、内能与电能间的转化等。
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四、做功和热传递与内能变化的关系
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，即：ΔU=W 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，即：ΔU=Q
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3.内能与内能的变化： (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,分子的平均动能变化; 物体的体积变化时,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。 4.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。
九年级物理全一册第十章——知识点(北师大)
物理九年级全一册北师大2020第十章机械能、内能及其变化§10.1机械能一、能量（一）定义：物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
（二）单位：焦耳，符号：Jo（三）要点诠释：1、物体能够做的功越多，它具有的能就越大。
2、物体能对外做功，即说明此物体具有能。
但是有能不一定正在做功，只是说明有做功的本领。
3、功就是能转化多少的量度。
功代表了能量从一种形式转化为一另种形式，因而功和能的单位也是相同的。
（四）拓展：1、功：过程量，是能量转化的量度。
2、能量：状态量，表示物体做功本领的大小。
二、动能（一）定义：物体由于运动具有的能叫做动能。
（二）影响因素：物体运动的速度和物体的质量。
1、质量相同的物体，运动的速度越大，它具有的动能就越大；运动的速度越小，它具有的动能就越小。
2、运动速度相同的物体，质量越大，它具有的动能就越大；质量越小，它具有的动能就越小。
(三)拓展：动能公式：Ek ulmv2其中m为质量，v为速度。
2(四)探究物体的动能跟那些因素有关1、实验方法：控制变量法、转化法。
2、实验步骤：(1)让质量相同的小球，从斜面的不同高度自由下落，推动木块移动，比较两次木块被推动的距离。
乙C和Q为腰盘相周的两个小球.从不明高度滚下时.小球M纸盒做动的比我实验现象：高度高的小球推动木块的距离远。
结论：质量相同的物体，运动的速度越大，它具有的动能就越大。
(2)让质量不同的小球，从斜面的同一高度自由下落，推动木块移动，比较两次木块被推动的距离。
T G粕月为股量不同的两个小球.从和制高改走下时.小球M纸送做防的比我实验现象：质量大的小球推动木块的距离远。
结论：运动速度相同的物体，质量越大，它具有的动能就越大。
三、势能(一)重力势能1、定义：受到重力的物体被举高后具有的能叫做重力势能2、影响因素：物体的质量和物体所在位置的高度(1)质量相同的物体，位置越高，它具有的重力势能就越大：位置越低，它具有的重力势能就越小。
10.1-2-3 功和内能、热和内能、 热力学第一定律 能量守恒定律
3．下列关于热量的说法，正确的是( CD )
A．温度高的物体含有的热量多 B．内能多的物体含有的热量多 C．热量、功和内能的单位相同 D．热量和功都是过程量，而内能是一个状态量
做功
改变内能的两种方式 热传递
对内 对外
（外界对物 （物体对 体做功） 外界做功）
内能增加 内能减少
U W
吸热
（物体从 外界吸热）
（1）热传导：热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一系统的现象叫做 热传导。
（2）对流：液体或气体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动使温度趋于均匀的过程 （3）热辐射：物体因自身的温度而具有向外发射能量的本领，这种热传递的方式叫做热 辐射。
二、热量
1、定义：在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
（1）在单纯的热传递过程中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增 加多少，即Q吸=△U 。（2）在单纯的热传递过程中，系统向外界放出多少 热量，系统的内能就减少多少，即Q放= -△U。
3、热传递具有方向性：热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。 4、做功和热传递在改变内能上的比较
（1）做功和热传递在改变内能上是等效的。
结论：做功使得物体（密闭气体）温度升高，即做功可以改变物体的内能。
焦耳的实验
焦耳
詹姆斯·普雷斯科 特·焦耳（1818年12月24 日－1889年10月11日）， 英国物理学家，出生于曼 彻斯特近郊的沙弗特 。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.
高中物理 第十章 热力学定律 第1、2节 功和内能 热和内能讲义(含解析)新人教版选修3-3-新人教
第1、2节功和内能热和内能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．绝热过程中系统内能的增加量等于外界对系统所做的功，即ΔU＝W。
3．热传递：热量从物体的高温部分传递到低温部分，或从高温物体传递给低温物体的过程。
4．系统在单纯的传热过程中，内能的增量ΔU等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q。
5．做功和热传递是改变内能的两种方式且具有等效性，但二者实质不同。
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而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热。
2．代表实验(1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温度上升。
(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。
二、功和内能1．内能的概念(1)内能是描述热力学系统自身状态的物理量。
(2)在绝热过程中做功可以改变热力学系统所处的状态。
2．绝热过程中内能的变化(1)表达式：ΔU＝W。
(2)外界对系统做功，W为正；系统对外界做功，W为负。
三、热和内能1．热传递(1)条件：物体的温度不同。
(2)过程：温度不同的物体发生热传递，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，热量从高温物体传到低温物体。
(3)热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射。
2．热和内能(1)单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态，即热传递能改变物体的内能。
(2)热量：在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
(3)单纯的传热过程中内能的变化。
①公式：ΔU＝Q。
②物体吸热，Q为正；物体放热，Q为负。
1．自主思考——判一判(1)温度高的物体含有的热量多。
(×)(2)内能大的物体含有的热量多。
(×)(3)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。
(×)(4)做功和热传递都可改变物体的内能，从效果上是等效的。
(√)(5)在绝热过程中，外界对系统做的功小于系统内能的增加量。
人教版 物理选修3-3 第十章 热力学定律
五. 能源和可持续发展
能量耗散：系统的内能流散到周围环境中，没 有办法把这些内能收集起来加以利用，这种现 象叫做能量耗散。 品质降低：能量从高度有用的形式降级为不大 可用的形式叫品质降低。 能量在利用过程中，总是由高品质的能量最终 转化为低品质的内能。
四. 热力学第二定律的微观解释
1、几个重要概念 1）有序和无序 只要确定了某种规则，符合这个规则的就叫 做有序；不符合某种确定规则的称为无序。
有序和无序是相对的。
2）宏观态和微观态 宏观态：符合某种规定、规则的状态， 叫做热力学系统的宏观态。 微观态：在宏观状态下，符合另外的规定、 规则的状态，叫做这个宏观态的微观态。 1）系统的宏观态所对应的微观态越多，此 宏观态的无序程度越大。 2）系统的宏观态所对应的微观态越多，此 宏观态出现的几率越大。 一切自然过程总是沿着无序性增大的方向进行。
新能源：指目前尚未被人类大规模利用而有 待进一步研究、开发和利用的能源，如核能、 太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等。
第二类永动机？ 违背热力学第二定律！
注意以下两点》》 1）不管如何表述，热力学第二定律的实质 在于揭示了：一切与热现象有关的实际宏观 过程都是不可逆的。自然过程是按一定方向 进行的。 2）违背热力学第一定律的过程都不可能发 生。不违背热力学第一定律的过程不一定都 可以发生。（可能违背热力学第二定律）
1、热力学第二定律——克劳修斯表述 热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
热传递具有方向性！
机械能和内能的转化过程具有方向性！
热机的效率不可能达到100%！
2、热力学第二定律——开尔文表述 不可能从单一热库吸收热量，使之完全变 成功，而不产生其他影响。 热力学第二定律的所有表述都是等价的。
2021学年高中物理第10章热力学定律第1节功和内能课件新人教版选修3_3
• (1)在绝热过程中，外界对系统做功，系统的__内__能__增__加。内能的增量就等于外 界对__系__统__做__的__功_____，即ΔU＝U2－U1＝__W____。
• (2)在绝热过程中，系统对外界做功，系统的__内__能__减__少。内能的减少量就等于 系统对__外__界__做__的__功_____，即ΔU＝U2－U1＝__－__W____。
• 『选一选』
• (多项选择)一定质量的气体封闭在绝热的气缸内，当用活 塞压缩气体时，一定增大的BC物D理量有(不计气体分子势能)(
)
• A．气体体积
B．气体分子密度
• C．气体内能 D．气体分子的平均动能
• 解析：外力做功，气体体积减小，分子密度增大，内能增 加，温度升高，分子的平均动能增加。
• 『想一想』
根据理想气体状态方程pTV＝C 可判断压强一定增大，选项 B、D 错误。
〔对点训练〕 如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一个灵敏温度计和一 根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动的胶塞。用 打气筒慢慢向筒内打气，使容器内的压强增加到一定 程度，这时读出温度计示数。打开卡子，胶塞冲出容
器口后( C )
• “火〞不但可以用来取暖，还可以用来加 热食物，“火〞把人类带入了文明的殿堂 。我们的祖先很早就创造了“钻木取火〞 的用具，使人们不再仅仅依靠自然的“恩 赐〞而得到“火〞。
• 你知道“钻木取火〞的道理吗？
提示：做功可以改变物体的内能，“钻木取火”就是通过外力做功，机械能 转化为内能。木材内能增加，温度达到着火点而燃烧。
第一节 功和内能
※ ※※
了解焦耳的热功当量实验，明确实验原理 理解内能的概念，并了解功是能量改变的量度
1
课前预习
10-1 准静态过程 功 内能和热量
总热量：
Q Q
10-1 准静态过程 功 内能和热量
10.2
热力学第一定律
第10章 热力学定律
10.2.1 热力学第一定律 某一过程，系统从外界吸热 Q，对外 界做功 A，系统内能从初始态 E1变为 E2，则由能量守恒：
A ΔE Q
内能是状态量， A、 Q是过程量
对微元过程：
Q dE A
热一律的另一种表述： 第一类永动机制不成 对准静态过程： Q E2 E1
V2
V1
pdV
10.2.2 热容
C
Q
dT
单位：J/mol· K
• 摩尔热容量 C ，
• 比热容 c ， 单位：J/kg· K
Q 为过程量
C为过程量
经常用到1摩尔物质在等体过程以及在等压过程中的热 容量，称为摩尔定体热容和摩尔定压热容，分别定义 为：
CV ,m
i R 2
C P ,m
i2 R 2
2i i
i=3
单原子气体：
双原子气体： 多原子气体：
1.67
i=5
i=6
1.40
1.33
用 C
V ,m
CP,mγ值和实验比较，常温下符合很好
t 200 C
CV ,m R 2
P 1.01105 pa
CP ,m R 2
P
A
(PB,VB,TB)
V2
V1
pdV
O
VA
dV
VB
V
说明 δA>0：系统对外做功 系统所作的功在数值上 等于P-V 图上过程曲线 以下的面积。
作功与过程有关 。
p 下，气体准静态地由体积 V1 例 计算在等压 的过程系统对外界所做的功。
第十章机械能、内能及其转化一、机械能课件北师大版九年级全一册
C．子弹的速度比火车的速度大，所以子弹动能就比火车动能大
D．平直公路上匀速行驶洒水的洒水车动能不变
动能和重力势能的相互转化
如图示，视察滚摆的运动过程，试说明在运动过程 中，滚摆的动能和重力势能是如何改变的？
动能和重力势能的相互转化
如图示，小球从A到B 被举高的高度变小 ，速度变大 。 小球由重力势 能转化为 动 能。
猜想与假设
木块被撞开的距离 【转换法】
动能大小可能与速度有关
动能大小可能与质量有关 【控制变量法】
实验·视察
探究动能大小与物体运动速度的关系
同一小球从不同高度滚下
甲
乙 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。
探究动能大小与物体质量的关系
不同小球从同一高度滚下
甲
丙 速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
A 物体具有的能量越大，做的功越多 B 具有能量的物体一定做功 C 做功的物体一定具有能量 D 物体不做功就没有能量
动能
动能：物体由于运动而具有的能。
重力势能： 物体由于被举高而具有的能量
势能
弹性势能： 物体由于弹性形变而具有的能量
物体动能的大小跟那些因素有关？
探究：物体动能的大小跟那些因素有关
3. 克服摩擦做功，机械能不守恒，会转化其它情势的能
人造卫星：
机械能守恒的原因：
人造卫星不受空气的阻力 从近地点到远地点：
动能转化势能 从远地点到近地点 势能转化动能
做一做
一个物体在某一位置时具有的动能是60J， 具有的重力势能是50J，具有的弹性势能是10J，
那么物体具有的机械能是____1__2__0__J_____
功和内能 热和内能PPT课件
第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
16
例3 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
减少量不等于铁块内能的增加量
第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
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借题发挥 (1)压缩气体，外界对气体做功，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.
第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
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解析 系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理
量，所以是由系统的状态决定的，A对；
正因为内能是由系统的状态决定的，所以分子动理论中
引入的内能和热力学中引入的内能是一致的，B对；
做功和热传递都可以改变系统的内能，C错；
气体绝热膨胀时对外界做了功，又因为与外界没有热交
换，所以系统的内能要减小，故D错.
二、内能 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 ΔU＝ U2－U1 就等于外界对系统所做的 功W ，即ΔU＝W .
第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
5
三、热和内能 1.不仅对系统做功可以改变系统的内能，单纯的对系统传热 也能改变系统的内能. 2.当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2，内能的增加量 ΔU＝U2－U1 就等于外界向系统传递的 热量Q ，即 ΔU＝Q .
人教版高中物理选修-功和内能-公开课比赛一等奖
第十章热力学定律第一节功和内能教学目标：（一）知识与技能1、了解焦耳的热功当量实验，明确实验原理。
2、理解内能的概念，并了解功是能量改变的量度。
（二）过程与方法通过实验探究、知识类比方法分析来理解内能与功的实质关系。
（三）情感、态度与价值观物质之间的变化是万千的，它们既相互联系，又相互影响。
通过焦耳热功当量的实验培养我们去探索自然、认识自然的兴趣。
教学重点：理解物体内能的概念，知道功与内能改变的关系。
教学难点：内能的改变与做功的方式无关，仅与做功的数量有关。
教学方法：观察、实验、阅读、讨论和讲解法教学用具：压缩空气引火仪，棉花，无色玻璃瓶，橡胶瓶塞，打气筒等教学过程：（一）引言：大千世界,美可谓存在于物质和精神世界的每一个角落。
而作为最美学科之一的物理学，大到宇宙天体，小到微观粒子，无不透漏着物理之美。
昼夜轮回、星月璀璨、海市蜃楼、缤纷彩虹……这些自然界的现象让人引发无限的遐想,无不透露着大自然的浪漫之美。
台风、地震、核弹爆炸、岩浆喷发让人类社会笼罩在巨大的灾难之中,让人产生恐惧和憎恶。
然而,换用物理的角度来看它们,这其中却蕴涵着一种让人敬畏的力量,是自然界巨大的能和力的爆发,无不让人体会到自然界和科技带来的震撼之美。
在我们的生产与生活中，也无不体现了人类智慧所创造的物理现象与现实之美。
早在远古时期，人们就已经学会利用物理原理为人类造福了。
播放“钻木取火”，在远古时期，燧人氏就发现了这一现象。
在当时，生火这项发明就像我们这个时代电灯的发明一样意义重大。
那大家知道发生这一现象的物理原理是什么吗（摩擦生热）这里的热是指什么能呢（内能）那它是通过什么方式改变物体内能的呢做功那功与内能之间到底有什么关系呢带着这个问题，开启我们的探究之旅。
（二）复习提问提问：（1）什么是物体的内能（2）物体的内能跟什么有关学生思考并回答：物体中所有分子的动能和势能的和叫做物体的内能。
物体的内能与物体内的分子数、物体的温度、体积有关。
第十章机械能内能知识点笔记
第十章能及其转化一、基础知识1、物体能对外做功，我们说这个物体就具有能。
理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石头能够做功（一旦滚下来时），它具有能量。
虽然现在没有做功，但它具有了做功的能力或本领，也就具有了能量。
2、动能：物体由于运动而具有的能叫动能。
只有运动的物体才具有动能。
3、运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。
实验：探究决定动能大小的因素：①猜想：动能大小与物体质量和速度有关；②实验研究：研究对象：小钢球方法：控制变量法。
如何判断动能大小：看小钢球推动木快移动的距离远近。
如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下；③分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时,速度越大动能越大；保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时,质量越大动能越大；④得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。
4、势能分为重力势能和弹性势能。
5、重力势能：物体由于被举高而具有的能。
6、物体质量越大，被举得越高，重力势能就越大。
7、弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能。
8、物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。
9、机械能：动能和势能的统称。
（机械能=动能+势能）单位是：焦耳10、动能和势能之间可以互相转化的：方式有：动能→ 重力势能重力势能→动能；动能→ 弹性势能弹性势能→动能机械能守恒：在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变。
（注意：当物体不受摩擦或空气阻力时，就不会对外做功消耗能量，机械能守恒，这时物体只有动能和势能之间的转化）。
题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。
11、自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。
第十章 热力学定律 知识整理
第十章热力学定律10.1 功和内能1. 焦耳的实验（1）两个具有代表性的实验：①重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温上升。
②正在降落的重物使发电机发电，通过电流的热效应给水加热。
（2）实验结论：在各种不同的绝热过程中，如果使系统从状态1 变为状态2，所需外界做功的数量是相同的。
也就是说，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。
（3）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，这样的过程叫做绝热过程。
2. 内能（1）定义：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系。
鉴于功是能量变化的量度，所以这个物理量必定是系统的一种能量，我们把它称为系统的内能。
（2）定义式：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ΔU＝U2－U1就等于外界对系统所做的功W，即ΔU＝W①当外界对系统做功，系统的内能增加，在绝热过程中，内能的增量就等于外界对系统做的功。
②当系统对外界做功，系统的内能减少。
在绝热过程中，系统对外界做多少功，内能就减少多少。
（3）内能微观定义：系统中所有分子热运动的动能和分子间的相互作用势能的总和叫做系统的内能。
系统的内能是由它的状态决定的。
10.2 热和内能1. 热传递（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，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）热传递有三种方式：热传导、热对流和热辐射，如图所示。
（3）热传递的条件：①两个物体②存在温度差2. 热和内能（1）在外界对系统没有做功的情况下，热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
吸收热量内能增加，放出热量内能减少。
当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2，内能的增量ΔU＝U2－U1就等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q（2）热量的概念也只有在涉及能量的传递时才有意义。
高中物理第十章功和内能教材梳理素材新人教选修
1 功和内能庖丁巧解牛知识·巧学一、焦耳的实验1.热功当量实验（1）方法：在水中放置叶片，叶片上缠绕两条绳子，每条绳子各跨过一滑轮，且分别悬挂一个重物，盛水的容器用绝热性能良好的材料包好，如图10-1-1所示，当重物下落时便带动叶片转动，容器中的水受叶片的搅动，水由于摩擦而温度上升.图10-1-1（2）结论：悬挂物体的质量不同，下落高度不同，但只要所做功相同，系统状态的改变就相同.2.绝热过程在这个过程中，系统仅由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，这样的过程叫做绝热过程.轻轻告诉你深化升华绝热过程是焦耳实验的实验条件，是实验成败的关键.3.利用电流的热效应给水加热的实验（1）方法：如图10-1-2所示，利用降落的重物使磁电机发电，电流通过浸在液体的电阻丝，引起液体温度上升.图10-1-2 重物使磁电机发电，电流通过电阻使液体升温（2）结论：对同一个系统，在绝热过程中，只要所做的电功相等，系统温度上升的数值就相同，即系统的状态变化相同.深化升华在各种不同的绝热过程中，要使系统的状态发生变化，做功的数量只由过程的始末两个状态决定，而与做功的方式无关.例如，使一定质量的铁棒温度升高，可以采用摩擦做功的方式，也可以使电流通过铁棒，利用电流做功来加热，但不论采取哪种方式，只要是绝热过程使铁棒升温相同，做功的多少就一定相同.二、内能1.内能任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系.我们把这个物理量称为系统的内能.联想发散在第七章中我们曾把系统中所有分子热运动的动能和分子间的相互作用热能的总和叫做系统的内能.而且已经认识到，当系统的状态改变时，例如温度或体积改变时，系统的内能会改变，也就是说，系统的内能是由它的状态所决定的，由此可见，第七章谈到的内能与这里的内能是一致的，前者为后者提供了微观解释.2.功和内能变化的关系当系统从某一状态经过绝热过程达到另一状态时，内能的增加量ΔU就等于外界对系统所做的功W，用式子表示为：ΔU=U2-U1=W.联想发散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.这一点与在力学中重力所做的功仅由物体的起点和终点两个位置决定，而与物体的运动路径无关相类似.深化升华在绝热过程中，外界对系统做功，系统的内能增加，外界对系统做多少功，系统的内能就增加多少；系统对外界做功，系统的内能减少，系统对外界做多少功，系统的内能就减少多少.典题·热题知识点一做功引起内能变化例1 用下述方法改变物体的内能，属于做功方式的是（）A.搓搓手会感到手暖和些B.汽油机气缸内被压缩的气体C.车刀切下的炽热的铁屑D.物体在阳光下被晒热解析：搓手时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，气缸压缩气体，对气体做功，车刀切削钢件，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使切下的铁屑温度升高，都是通过做功使内能发生改变，而物体在阳光下被晒热是通过热辐射，物体吸收太阳能，温度升高，没有做功，故本题答案为ABC.答案：ABC巧解提示本题也可从能量转化的角度分析，只要有其他形式的能与内能的相互转化，就一定是做功的方式改变物体的内能.例2 金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是（）A.迅速向里推活塞B.迅速向外拉活塞C.缓慢向里推活塞D.缓慢向外拉活塞解析：气体被压缩或膨胀时做功，气体的内能就发生变化.如果将装有柴油与空气混合物的气缸中的活塞迅速向里推，一方面柴油气体来不及与外界发生热交换，另一方面由于外界通过活塞对气体做功，使柴油气体的内能增加，温度升高，从而使柴油达到燃点，故正确选项为A.答案：A方法归纳在绝热过程中，外界对系统做功，系统内能增加，温度升高，做功越快，内能增加得也越快. 知识点二功是内能变化的量度例3 采用绝热（即不交换热量）的方式使一定量的气体由初状态A变化至终态B，对于不同的绝热方式，下面说法正确的是（）A.对气体所做的功不同B.对气体所做的功相同C.对气体不需做功，因为没有能量的传递D.可以确定A状态的内能解析：对于一定质量的气体，不管采用任何一种绝热方式由状态A变化到状态B，都是绝热过程，在这一过程中，气体在初状态A有一确定的内能U A，在状态B有另一确定的内能U B，由绝热过程中ΔU=U B-U A=W 知，W为恒量，所以B选项正确.答案：B误区警示在绝热过程中，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，内能和其他形式的能一样，是状态量，物体的状态一定时，它的内能也一定，我们能确定的只是内能的变化，因为任何状态的内能，只有在标准参考态的值确定后，才可能做出相应的确定值.由此可知，要测得物体某一状态内能的绝对值是不可能的.例4 绝热过程中，外界压缩气体做功20 J，下列说法中正确的是（）A.气体内能一定增加20 JB.气体内能增加必定小于20 JC.气体内能增加可能小于20 JD.气体内能可能不变解析：绝热过程中，做功的过程是能量转化的过程，做了多少功，就有多少内能发生变化.答案：A巧妙变式 本题亦可这样问：在绝热过程中气体的内能减少了20 J ，做功情况怎样.知识点三 综合例5 在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房内的气温将会怎样变化，并说明原因.解析：电冰箱是把里面热量转移到外面，达到降温的效果；电风扇是通过风扇转动带动空气流动，使身体汗液蒸发起到人体降温的作用，但从总体上电冰箱、电风扇消耗的电能最后都转化为内能，因而房内温度升高.误区警示 本题中易犯的错误是想当然地认为冰箱和电风扇都是降温的装置，故温度降低.在此题中要选对系统，到底是哪一系统处于绝热过程，弄明白究竟是系统对外界做功，还是外界对系统做功，此题中的绝热系统为房间内的所有物体，包括空气，由题意可知，是外界电流做功，使系统内能增加. 例6 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，不计所有热散失，他约需多长时间可以把水“摇开”？〔c 水=4.2×103J/（kg·℃），g 取10 m/s 2〕解析：此问题中能量转化方向是：上摇时学生消耗自身的能量通过对水做功转化为水的重力势能，下降时水的重力势能转化为动能再转化为水的内能，由于不计一切热散失，水的重力势能的减少量等于水的内能的增加量.设“摇开”水需t min ，水升温ΔT，由W=ΔU 得：30mg·Δh·t=cmΔT t=hg T c ∆∆30=0.15103025)-(100104.23⨯⨯⨯⨯ min=7×103 min 即“摇开”水约需7×103min ，约为5天.方法归纳 不计热散失就是指绝热过程，水的内能的增加来源于做功，其他形式的能转化为内能. 问题·探究交流讨论探究问题 如何改变物体内能，你是怎样认为的？探究过程：刘强：做功可以使物体内能改变，外界对物体做功，物体内能增大，物体对外界做功，物体内能减小. 王振：改变物体温度可以改变物体的内能.曹波：改变物体的质量也可以使物体的内能改变，同一温度质量不同的物体，质量大的物体内能大，质量小的物体内能小.探究结论：无论用哪种方法改变了物体的体积、温度、质量就会改变物体的内能.交流讨论探究问题 做压缩空气引火实验时，难度较高，应注意什么？探究过程：刘金：密封性要好，主要是活塞与管壁的密封，当把活塞从管内拉出时，感到阻力比较大，且当活塞离开管口的瞬间能听到“嘭”的响声，这种情况可以密封较好，实验时应在活塞上涂少许蓖麻油，起密封和润滑作用.张亮：管内保持足够的氧气，实验时可用尖嘴吹风球，向管内注入新鲜空气.赵宁：所用燃料燃点低，普通棉花难以压燃，实验中要用硝化棉，硝化棉可以自制，取浓硝酸和浓硫酸，按体积比1∶2先后倒入烧杯内混合，使其温度保持在30 ℃左右，将脱脂棉浸入混合酸内15分钟左右，取出棉花用清水反复冲洗，直至没有酸性，挤干后放在阴暗处晾干，保存时应放在密封瓶内，保持干燥.探究结论：密封性要好；管内保持足够的氧气；所用燃料燃点低.高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理第十章热力学定律第二节热和内能市公开课一等奖百校联赛特等奖大赛微课金奖PPT课件
热辐射－－热从高温物体向周围以电磁波形式沿直线 射出去方式，热辐射不依赖媒介质，可在真空中进行， 温差越大，表面颜色越深，物体向外热辐射能力越强
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一、热传递 说明：两个温度不一样物体相互接触时温度高物体要降温，温度低物体要升温，并将连 续到系统间到达热平衡即温度相等为止。在这个过程中我们说，热量从高温物体传递到 了低温物体，这个过程称之为热传递。 问：热传递分别有哪几个方式？（热传导、热对流、热辐射） 问：这三种方式怎样区分？（热沿着物体传递传递方式，不一样物质传到热能力各不相 同，轻易传到热物体称之为热良导体，全部金属都是热良导体，不轻易传导热物体称之 为热不良导体，如空气、橡胶、绒毛、棉纱、木头、水、油等；热对流是靠液体或气体 流动来传递热方式，热对流是液体和气体所特有热传递方式，热辐射是热从高温物体向 周围以电磁波形式沿直线射出去方式，热辐射不依赖媒介质，可在真空中进行，温差越 大，表面颜色越深，物体向外热辐射能力越强） 二、热和内能 问：改变物体内能有哪两种方式？（做功和热传递） 问：在系统绝热过程中，内能和功之间有怎样关系？（△U＝W，即在系统和外界没有热 交换情况下，外界对系统所做功等于系统内能改变量） 问：在外界对系统没有做功情况下，内能和热量之间有什么样关系呢？（△U＝Q，即在 外界对系统不做功情况下，外界传递给系统热量等于系统内能改变量） 问：热量有什么需要注意地方？（内能是单纯传热过程中系统内能改变一个量度，是一 个过程量，与功类似，我们知道功是一个过程量，不能讲某个时候物体含有多少功，而 应该讲在某个过程中物体做了多少功。与此相类似，不能讲在某个时刻物体含有多少热 量应该讲在热传递过程中有多少热量从高温物体传递到了低温物体） 问：做功和热传递对改变物体内能有什么区分吗？（做功是内能和其它形式能如机械能、 电能等等发生转化；而热传递是不一样物体或同一物体不一样部分内能转移）
10.1 功和内能
哪些物体有内能？ 所有物体 一个物体内能的大小是否变了， 怎样才能知道呢？ 物体的温度是否升降
练习：
金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物， 有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是： [ ] A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞 C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞
第十章 热力学定律
第一节 功和内能
演示实验：
压缩气体做功.swf
气体的内能的变化.swf源自一、焦耳热功当量实验1.绝热过程： 系统既不从外界吸热，也不向外界 放热的过程
2.焦耳经过大量的实验证明，在各种绝热过 程中，如果使系统从状态1变化到状态2，所 需外界做功的数量是相同的。
二、内能
物体内部所有分子做无规则运动的动能和 分子势能的总和，叫做物体的内能。
思考：
1、用酒精灯给用活塞封住少量水的试管加 热，过一会试管塞被冲出，水蒸汽的温度 降低了，为什么？ 2、找一条橡皮筋，两手捏住其两端用力 拉长并迅速贴在脑门上．你会有什么感觉， 为什么？
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第十章热力学定律
第1节功和内能
第2节热和内能
[随堂演练]
1．(多选)在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是
A．电流通过电炉而使温度升高
B．在阳光照射下，水的温度升高
C．铁锤打铁块，使铁块温度升高
D．夏天在室内放几块冰，室内会变凉快
解析电流通过电炉而使温度升高，电流做了功，A错误；在阳光照射下，水的温度升高，通过吸热而使内能增加，B正确；铁锤打铁块，使铁块温度升高，挤压撞击，外界做了功，C错误；夏天在室内放几块冰，室内会变凉快，冰熔化吸热，D正确。
答案BD
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．如图10－1－5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，则在将拉杆缓慢向左拉的过程中
图10－1－5
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
解析接触面是绝热面，拉动拉杆，对乙部分气体来讲，气体推动活塞对活塞做功，内能减小，温度降低；对甲部分气体来讲，活塞压缩气体做功，内能增大，故选D。
答案 D
[限时检测]
[限时30分钟，满分50分]
一、选择题(每小题6分，共30分)
1．(多选)夏天，如果自行车内胎充气过足，又在阳光下曝晒(曝晒过程中内胎容积几乎不变)，车胎容易爆炸，关于这一现象，以下说法正确的是
A．车胎爆炸是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果
B．在爆炸前的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大
C．在爆炸前的过程中，气体吸热，内能增加
D．在爆炸的过程中，气体内能不变
解析曝晒过程中，车胎升温，体积不变，压强增大，分子热运动加剧，A错，B对；爆炸前，W＝0，不做功，Q＝ΔU，C对；爆炸过程中，气体迅速膨胀，气体对外做功，内能减小，D错。
答案BC
2．如图10－1－6所示，把浸有乙醚的一小团棉花放在厚玻璃筒的底部，当很快地向下压活塞时，由于被压缩的气体骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验是要说明
图10－1－6
A．做功可以增加物体的热量
B．做功一定升高物体的温度
C．做功可以改变物体的内能
D．做功一定可以增加物体的内能
解析迅速向下压活塞，实际上是在对玻璃筒内的气体做功，由于是迅速向下压筒内的气体，做功时间极短，因此实验过程可认为是绝热过程(即Q＝0)。
乙醚达到燃点而燃烧表明气体温度升高内能增大，这
说明做功可以改变物体的内能。
答案 C
3．(多选)下列有关物体的内能、温度、热量的说法中，正确的是
A．只要两物体的质量、温度和体积相等，两物体内能一定相等
B．热量是热传递过程中物体内能变化的量度
C．只要温度升高，每个分子的动能就都增加
D．做功和热传递都能改变物体的内能，两过程的本质不同，但改变物体内能的效果相同
解析物体的内能由物体中的分子数、温度和体积共同决定，两物体的质量相等，而分子数不一定相同，故选项A错；温度升高，分子的平均动能增加，每个分子的动能不一定都增加，故选项C错；只有选项B和D的说法是正确的。
答案BD
4．关于物体内能的变化，以下说法中正确的是
A．物体吸收热量，内能一定增大
B．物体对外做功，内能一定减少
C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变
D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变
解析做功和传热可以改变物体的内能，当做功和传热同时发生时，物体的内能可能不变，比如物体吸热的同时又对外做功，且吸收的热量与对外做的功在数值上相等，此时物体的内能不发生变化，故选C。
答案 C
5．(多选)用下述方法改变物体的内能，属于做功的方式是
A．搓搓手会感到手暖和些
B．汽油机汽缸内被压缩的气体
C．车刀切下的炽热的铁屑
D．物体在阳光下被晒热
解析搓手时需要克服摩擦力做功，汽油机汽缸内气体被压缩时要克服汽缸内气体的压力做功，车刀切割铁器时也要克服阻力做功，故选项A、B、C都是通过做功改变物体的内能；物体在阳光下被晒热是通过热传递改变物体内能，选项D错误。
答案ABC
二、非选择题(共20分)
6．(8分)一定质量的理想气体，由状态A通过如图10－1－7所示的箭头方向变化到状态C。
则气体由状态A到状态B的过程中，气体的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)；气体由状态B到状态C的过程中，气体与外界总的热交换情况是________(选填“吸热”“放热”或“无法确定”)。
图10－1－7
解析理想气体从状态A变化到状态B，斜率k＝pV保持不变，所以做等温变化，故气体的内能不变；理想气体从状态A变化到状态B，气体体积减小，外界对气体做功，B到C，体积不变，压强减小，所以温度降低，内能减小，气体由状态B到状态C的过程中，气体放热。
答案不变放热
7．(12分)如图10－1－8所示，A、B汽缸的长度均为60 cm，截面积均为40 cm2，C是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门，整个装置均由导热材料制成。
原来阀门关闭，A内有压强p A ＝2.4×105 Pa的氧气。
B内有压强p B＝1.2×105 Pa的氢气。
阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡。
求：
图10－1－8
(1)活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；
(2)活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热(简要说明理由)。
(假定氧气和氢气均视为理想气体，连接汽缸的管道体积可忽略)
解析(1)由玻意耳定律得：对A部分气体有：p A LS＝p(L＋x)S，
对B部分气体有：p B LS＝p(L－x)S，
代入相关数据解得：x＝20 cm，p＝1.8×105 Pa。
(2)活塞C向右移动的过程中活塞对B中气体做功，而气体发生等温变化，内能不变，故B中气体向外界放热。
答案(1)活塞C移动的距离为20 cm，平衡后B中气体的压强1.8×105 Pa(2)见解析。