高中物理第十章热力学定律第1节功和内能第2节热和内能教学案人教版3

合集下载

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

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

新人教版高中物理选修3-3第十章《热力学定律》精品

新人教版高中物理选修3-3第十章《热力学定律》精品

无关。为了纪念焦耳对科学发展的贡献,国际计量大
会2021将/6/1能8 量、功、热量的单位命名为焦耳。
11
例1.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( ) 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
练习1.一个物体以较大的初速度沿粗糙的斜面向上滑
4.国际单位制中,内能和功的单位都是焦耳( J )
2021/6/18
10
焦耳的贡献主要有三个方面:
①首先研究了电流的热效应,指出导体中一定时间所 生成的热量与导体的电阻及电流平方之积成正比。由 于不久楞次也独立地发现了同样的规律,所以被称为 焦耳——楞次定律
②从1840~1879年用了近40年的时间钻研和测定了热
2021/6/18
8
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
2021/6/18
9
功与系统内能改变的关系 1.做功可以改变系统的内能 ①外界对系统做功,系统的内能增加 ②系统对外界做功,系统的内能减少。 2.功是系统内能转化的量度
3.实质:其他形式的能与内能的相互转化
D 物体的机械能减少,内能增加
2021/6/18
17
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

2020版导与练人教版选修3-3 第十章热力学定律1 功和内能2 热和内能

2020版导与练人教版选修3-3 第十章热力学定律1 功和内能2 热和内能
A.温度升高,压强增大,内能减少 B.温度降低,压强增大,内能减少 C.温度升高,压强增大,内能增加 D.温度降低,压强减小,内能增加
解析: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,内能就减少,故D选项正确.
学霸笔记
分析绝热过程的方法 (1)在绝热的情况下,若外界对系统做正功,系统内能增加,ΔU为正值; 若系统对外界做正功,系统内能减少,ΔU为负值.此过程做功为内能 转化的量度. (2)在绝热过程中,内能和其他形式的能一样也是状态量,气体的初、 末状态确定了,即在初、末状态的内能也相应地确定了,内能的变化 ΔU也确定了.而功是能量转化的量度,所以ΔU=W,即W为恒量,这也是 判断是否为绝热过程的一种方法.
内能发 高温物体 转移到低温物体不同物体之间 生转移 高温部分 转移到低温部分同一物体之间
(3)做功和热传递都能改变物体的内能,做功和热传递在改变物体内能上 的意义是否相同?
答案:不相同.热传递是物体间内能的转移,即内能从物体的一部分转 移到另一部分,或从一个物体转移到另一个物体.做功改变内能是物体 的内能与其他形式的能量的转化,如内能与机械能、内能与电能等发 生转化.
答案:可以看到棉花燃烧了起来.实验现象说明压缩空气做功,使空气 内能增大,温度升高,达到棉花的燃点后引起棉花的燃烧.

人教版高中物理 选择性 必修第三册:功、热和内能的改变【精品课件】

人教版高中物理 选择性 必修第三册:功、热和内能的改变【精品课件】
功、热和内能的改变

01 课前篇 自主预习


02 课堂篇 探究学习

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。(物 理观念) 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。(物理观念) 3.明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系。(物理 观念)
答案 ACD 解析 由于热水的温度较高,将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,烧瓶及气球内 气体吸收了热水的热量,温度升高,内能增大,体积增大,故选项A、C正确,B 错误;初始时烧瓶及气球内气体的压强等于大气压,吸收热量后,烧瓶及气 球内气体的压强大于大气压,故选项D正确。
规律方法 温度、内能和热量的区别与联系
答案 1 030 J 解析 汽缸及活塞均绝热,外界对气体所做的功全部转化为气体的内能,即
ΔU=W外=(m活塞+m物体)gΔh+p0SΔh=(5+15)×10×0.1 J+ 1.01×105×0.1×0.1 J=1 030 J。
规律方法 判断绝热过程中内能变化的方法 判断气体绝热过程的内能变化一般情况下只需看气体的体积变化: 若体积增大,气体对外界做功,W<0,即ΔU<0,内能减小; 若体积缩小,外界对气体做功,W>0,即ΔU>0,内能增加。 温馨提示 气体自由膨胀时,气体对外界不做功,因为这种情况下虽然气体 体积增大但是没有外界阻力,也就不需要对外界做功。

【高中物理】高中物理人教版选修3-3学案:第十章3热力学第一定律能量守恒定律-

【高中物理】高中物理人教版选修3-3学案:第十章3热力学第一定律能量守恒定律-

3热力学第一定律能量守恒定律

1.热力学第一定律

(1)内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。这个关系叫做热力学第一定律。

(2)数学表达式为:ΔU=W+Q

公式中符号的意义:

①W>0,表示外界对系统做功;W<0,表示系统对外界做功;

②Q>0,表示系统吸热;Q<0,表示系统放热;

③ΔU>0,表示系统内能增加;ΔU<0,表示系统内能减少。

特别提示:①热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功、向外界散热和内能减少的情况。

②若一根金属丝通过某一物理过程,温度升高了,除非事先知道,否则根本不能判断是通过对它做了功,还是发生了热传递使它的内能增加,因为单纯对系统做功和单纯对系统传热都能改变系统的内能,由于它们在改变系统内能方面是等效的,那么既对系统做功又对系统传热也能改变系统的内能。内能改变了多少就由热力学第一定律来定量分析计算。

【例1】一定量的气体从外界吸收热量2.66×105J,内能增加4.25×105J,是气体对外界做功还是外界对气体做功?做了多少功?

解析:题目中已经知道气体从外界吸收的热量以及内能的增加量,根据热力学第一定律的公式就可以求出外界对气体或气体对外界所做的功,由ΔU=W+Q得

W=ΔU-Q=(4.25×105-2.66×105) J=1.59×105J,W为正值,表示是外界对气体做功,做功的大小是1.59×105 J。

答案:外界对气体做功 1.59×105 J

2.能量守恒定律

(1)不同形式的能量之间可以相互转化

①自然界中能量的存在形式:物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷具有电能、原子核内部具有原子能等,可见,在自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应。

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

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
2、物理意义:首先是各种形式能量间的转化,其次是转化中的守恒。
3、与热力学第一定律的关系:热力学第一定律是只研究内能与其它形 式的能发生转化时的能量守恒关系。
永动机:不需要任何动力或燃料,却能不断地对外做功,这种机器叫 永动机.人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机。(不吃草的马)
根据能量守恒定律,任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为另一种 形式,而不能无中生有地制造能量,因此第一类永动机是不可能制成的.
内能:物体内所有分子做热运动的动能和分子势能的总和。 决定内能大小的因素:物质的量、温度、体积。
(2)内能改变:当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时,内能的增加量为△U=U2-U1 外界对系统所做的功W,则△U=W。 (3)外界对系统做功(W>0),系统内能增加;系统对外界做功(W<0),系统内能减少。
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.
1.下列现象中,哪些是通过热传递的方式改变物体内能的( BD)

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

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。

3.1 功、热和内能的改变 教案-2021-2022学年高中物理人教版(2019)选择性必修3

3.1 功、热和内能的改变 教案-2021-2022学年高中物理人教版(2019)选择性必修3

3.1 功、热和内能的改变

〖教材分析〗

本节教材主要介绍了内能的概念和改变内能的两种方式——做功和热传递。从焦耳的实验得出在绝热情况下外界做功相同,那么物体的热学状态变化就相同,由此得出热力学的内能的概念。教材通过讨论、再分析推理,最后得出功、热与内能变化的关系。本节课的教学属于物理基本概念及通过实验和小组讨论得出基本规律和方法的教学。

〖教学目标与核心素养〗

物理观念∶能建立功与内能的改变,热与内能的改变的意识。

科学思维∶具有从物理学的角度观察自然现象,将物理学与实际相联系的思维方式,知道做功和传热是改变内能的两种方式。

科学探究:探究焦耳的实验,知道做功和传热的等效性。

科学态度与责任∶理解物理概念的建立的过程和规律,培养学生的科学探究精神。

〖教学重难点〗

教学重点:功与内能的改变,热与内能的改变。

教学难点:内能概念的建立,功与内能的改变,热与内能的改变。

〖教学准备〗

多媒体课件,酒精、打气筒、塑料瓶,橡胶塞等。

〖教学过程〗

冷热变化是最早引起人们关注的自然现象之春夏秋冬,温暑凉

寒,何时何处不与冷热相关?

本章就开始学习与热现象有关的知识。

一、新课引入

在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉,迅速压下筒中的活塞,

可以观察到硝化棉燃烧的火苗。为什么筒底的硝化棉会被,点燃呢?

你能解释这个现象吗?

播放压燃实验视频。

分析:用活塞压缩空气对空气做功,空气内能增大,温度升高,达到燃点棉花燃烧。

经过长期的探索找到了,改变系统的热力学状

态的方法:

①传热

②做功

二、新课教学

(一)焦耳的实验

从1840年开始,英国物理学家焦耳进行了多种多样的实验,以求精确测定外界对系统做功和传热对于系统状态的影响,以及功与热的相互关系。

人教版 物理选修3-3 第十章 热力学定律

人教版 物理选修3-3 第十章 热力学定律
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。
3、第二类永动机不可能制成
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。
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。
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)

高中物理热和内能教案新人教版选修

高中物理热和内能教案新人教版选修

热和内能

一、教材分析

本节讲述另一类热力学过程——热传递过程以及热传递与改变内能的关系。首先介绍热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。进而分析系统在单纯的热传递过程中系统内能的变化,自然引出热量与系统内能概念的区别与联系,最后研究做功与热传递在改变系统内能上的异同。

二、教学目标

知识与技能

1.了解热传递的三种方式。

2.知道热传递是改变系统内能的一种方式。

3.能区分热量与内能的概念。

4.知道热传递与做功对改变系统的内能是有区别的

过程与方法

能举例说明热传递能够改变系统内能

情感、态度与价值观

了解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。

三、教学重点难点

重点:热传递对内能的改变。

难点:热量与内能的区别

四、学情分析

本节内容稍简单,易于学生接受。

五、教学方法

自主学习、讨论、讲解

六、课前准备

铁丝、布、酒精灯

七、课时安排1课时

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

基础知识提问:

1、焦耳的两个实验说明了什么

2、什么是内能内能于什么有关

(二)情景引入、展示目标

想一想,使一段铁丝的温度升高有哪些方法

回答:将铁丝来回多次弯折,用布摩擦,将铁丝放在火上烧,与高温物体接触……

教师:可以通过做功改变物体内能,今天我们来学习改变物体内能的另一种方式——热传递。

(三)合作探究、精讲点播

教师:引导学生阅读教材62页有关内容,思考并回答问题。

(1)什么是热传递

(2)热传递有几种方式举例说明。

(3)热传递过程的实质是什么

1.热传递

(1)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,叫做热传递。

(2)热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。

功、热和内能的改变(学案)——高中物理人教版(2019)选择性必修三

功、热和内能的改变(学案)——高中物理人教版(2019)选择性必修三

预习案

【自主学习】

阅读教材46页-49页,大约需要10分钟,读后请思考:

1.焦耳的两个实验说明了什么

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?

3.传热与做功在改变系统内能上的不同之处是什么?

【学始于疑】(请将预习中不能解决的问题记录下来,供课堂解决。)

课堂案

【合作探究一】通过焦耳的两个实验,说明系统的内能与什么有关?与什么无关?

【合作探究二】传热与做功在改变系统内能上的异同

课堂练习与讨论:

教材49页第1、2、3、4题

总结:

【进阶闯关检测】

A类基础关

1.(多选)如图为焦耳实验装置简图,用绝热性能良好的材料将容器包好,重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高,关于这个实验,下列说法正确的是( ) A.这个装置可测定做功与内能变化的关系

B.做功增加了水的热量

C.做功增加了水的内能

D.功和热量是完全等价的,无区别

2.如图所示,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,使左侧气体自由膨胀直至达到平衡,则在此过程中( )

A.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,内能减少

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3.有一个小气泡从水池底缓慢地上升,气泡跟水不发生热量的传递,而气泡内气体体积不断增大,小气泡上升的过程中( )

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

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( )

2019-2020学年高二物理人教版选修3-3课件第十章 1_2功和内能热和内能

2019-2020学年高二物理人教版选修3-3课件第十章 1_2功和内能热和内能
第十章 热力学定律
-1-
1~2 功和内能 热和内能
-2-
1~2 功和内能 热和内能
首页
自主预习 探究学习
随堂检测
核心素养培养目标
1.了解焦耳的两个实验的原理,通 过焦耳实验的探究,培养学生的科 学探索精神。 2.理解内能的概念,掌握绝热过程 中做功与内能变化的关系。 3.知道什么是热传递,区分热量与 内能的概念;掌握单纯的传热过程 中热量与内能变化的关系;知道做 功和热传递是改变内能的两种方 式。
核心素养形成脉络
-3-
1~2 功和内能 热和内能
首页
自自主主预预习习 探究学习
随堂检测
一、焦耳实验 阅读教材第50页“焦耳的实验”部分,知道什么是绝热过程,了解焦 耳实验的代表性实验及实验结论。 1.实验条件 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.代表性实验 (1)让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 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,即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。
-18-
1~2 功和内能 热和内能
首页
自主预习 探究学习
随堂检测

【师说】2015-2016高中物理新课标选修3-3课件 第10章热力学定律10.1-2

【师说】2015-2016高中物理新课标选修3-3课件 第10章热力学定律10.1-2

2.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. 3.功和内能的区别: (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.
如右图所示柱形容器内封有一定质量的空气, 光滑活塞 C(质 量为 m)与容器用良好的隔热材料制成,另有质量为 M 的物体从活塞 上方的 A 点自由下落到活塞上,并随活塞一起到达最低点 B 而静止, 在这一过程中,被封闭空气内能的改变量被封闭 ΔU,外界对空气所 做的功 W 及物体和活塞的重力势能的变化之间的关系是 ( ) A. Mgh+ mgΔh= ΔU+ W B. ΔU= W, W= Mgh+ mgΔh C. ΔU= W, W< Mgh+ mgΔh D. ΔU≠ W, W= Mgh+ mgΔh
3 新课堂 · 互动探究 知识点一 做功与内能变化的关系 重点聚焦 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.

江苏省沭阳县潼阳中学高中物理10.1-10.2功和内能热和内能(第1课时)教学案新人教版选修3-3

江苏省沭阳县潼阳中学高中物理10.1-10.2功和内能热和内能(第1课时)教学案新人教版选修3-3

功和内能热和内能

课题10。1、2 功和内能热和内

能第 1 课

计划上课日期:

教学目标(1)了解内能改变的两种方式:做功、热传递;

(2)理解内能的变化可以分别由功和热量来量度,知道做功和热传递对改变物体内能是等效的;

(3)知道什么是绝热过程.

教学重难点(1)改变内能两种方式及内能改变量度;

(2)对做功和热传递对改变内能是等效的理解.

教学流程\内容\板书

关键点

加工润

(一)复习引入

提问:

(1)什么是物体的内能?(物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能)

(2)什么叫分子的动能?它和哪些因素有关?(由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能.它与物体的温度有关,温度是分子平均动能的标志)

(3)什么叫分子的势能?它和哪些因素有关?(分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能,它和物体的体积有关)

(4)物体的内能和哪些因素有关呢?(与物体的温度和体积有关)

小结:通常情况下,对固体或液体,由于体积变化不明显,主要是通过温度的变化来判断内能是否改变.

(二)新课教学

1、提出问题

如何改变物体的内能呢?物体内能的变化可以通过什么表现出来呢?或者说怎样判断一个物体(如一杯水、一块铁块)的内能是否改变呢?

2、寻找解决问题的办法

有的想到“摩擦”,有的想到“折”,有的想到“敲打”,有的想到用“钢锯锯”,有的想到“烧”,有的想到“晒”,有的想到“烤",有的想到“烫”、“冰”等等.一边想办法,一边体验内能是不是已经增加了。

3、知识的提练

改变物体内能的物理过程有两种:做功和热传递。

高二物理人教版选修3-3课件:第十章 1-2 功和内能 热和内能

高二物理人教版选修3-3课件:第十章 1-2 功和内能 热和内能

逐渐减小,体积逐渐增大,对外界做功,所以内能逐渐减 小,则温度逐渐降低,只有选项 C 正确,选项A 、 B 、 D均 错误. 答案 C
1 2 3 4
3.(热和内能)下列说法正确的是( 量相等
)
A.若A、B两物体接触但没有热传递,则两物体所包含的热
B.做功和热传递的共同点是都能使系统内能改变 C. 一物体先后经几个不同的物理过程,其温度均从 t1 升高 到t2.则在这些过程中物体一定从外界吸收相同的热量 D.高温物体内能多,低温物体内能少
典例精析
一、功和内能 例1 如图1所示,活塞将气缸分成甲、乙两气
室,气缸、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1
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、乙两气室气体都经历绝
1 2 3 4
2.(功和内能)地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的 热交换忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低,则该空
气团在上升过程中(不计空气团内分子间的势能)(
A.体积减小,温度降低 C.体积增大,温度降低
)
B.体积减小,温度不变 D.体积减小,温度不变
1 2 3 4

高中物理热力学定律教案

高中物理热力学定律教案

高中物理热力学定律教案

教学目标:

1. 理解热力学定律的基本概念和原理;

2. 掌握热力学定律在物理问题中的应用;

3. 能够运用热力学定律解决实际问题。

教学内容:

1. 热力学定律的基本概念和分类;

2. 热力学定律的具体内容和原理;

3. 热力学定律在物理问题中的应用。

教学步骤:

一、导入

通过引入一个实际生活或物理领域中的问题,引发学生对热力学定律的兴趣和好奇心。

二、讲解

1. 讲解热力学定律的基本概念和分类;

2. 介绍热力学定律的具体内容和原理;

3. 分析热力学定律在物理问题中的应用。

三、示例分析

通过实际案例或题目,引导学生运用所学知识解决问题。

四、讨论与练习

组织学生进行小组讨论或个人练习,加深对热力学定律的理解和掌握。

五、总结与应用

总结本节课所学内容,并要求学生能运用所学知识解决实际问题。

教学方法:

1. 讲授法:引导学生理解热力学定律的基本原理和内容;

2. 实践法:通过分析实际案例或进行题目练习,巩固学生的掌握程度;

3. 讨论法:组织学生分组讨论,促进思维碰撞和共同学习。

教学资源:

1. 教科书和课件;

2. 实例案例或题目;

3. 学生教材及参考书籍。

教学评价:

1. 课堂表现:主动参与讨论、提出问题等;

2. 作业完成情况:按时完成课后作业;

3. 考试成绩:检验学生对热力学定律的掌握和应用能力。

教学延伸:

学生可通过实验或实际问题,进一步巩固和应用热力学定律的知识,提高自身的综合能力和解决问题的能力。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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,这样的

过程叫做绝热过程。

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物理过程。

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)内能多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。(×)

(6)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.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:不是。热传递是热量从高温物体传向低温物体,并非从内能多的物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。

2.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。

3.功和内能的区别

(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。

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:选BD 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。

2.采用绝热的方式使一定量的气体由初状态A变化至末状态B。对于不同的绝热方式,下列说法正确的是( )

A.对气体所做的功不同

B.对气体所做的功相同

C.对气体不做功,因为没有能量的传递

D.以上三种说法都不对

解析:选B 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正确。

3. (多选)如图10­1­1为焦耳实验装置图,用绝热性能良好的材料将容器包好,重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高。关于这个实验,下列说法正确的是( )

图10­1­1

A.这个装置可测定热功当量

B.做功增加了水的热量

C.做功增加了水的内能

D.功和热量是完全等价的,无区别

解析:选AC 将做功过程和吸热过程在同等条件下比较,可测出热功当量,故A正确;做功增加了水的内能,热量只是热传递过程中内能改变的量度,故B错误,C正确;做功和传热产生的效果相同,但功和热量是不同的概念,D错误。

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:

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

相关文档
最新文档