10.1 功和内能
第十章1.功和内能
小试身手 1．(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 答案： ABC
判断正误 1．在焦耳的热功当量实验中是通过做功使水温升 高．( √ ) 2．绝热过程中系统内部与外界不存在热交换．( √ )
不计分子 间的势能
练一练
1.如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界
不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热
活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢
向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与
容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( 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，内能增加
△U=W
B．气体对外界做功，温度不变，内能减少
内能不变 不计气体的
C．气体不做功，温度不变，内能不变
分子势能
D．气体不做功，温度不变，内能减少
温度不变
做功正负与内能变化的关系
(1)在绝热过程中，外界对系统做功，系统的__内__能__增__加__。 U2__>_U1,内能的增量就等于外界__对__系__统___做__的__功___， 即W=ΔU＝U2－U1__>__0。 (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__，U2___<U1, 即ΔU＝U2－U1__<__0。
• A．这个装置可测定热功当量 • B．传热增加了水的内能 • C．做功增加了水的内能 • D．功和热量是完全等价的，无区别
功和内能PPT教学课件
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
焦耳
定了实验基础。
绝热过程：
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
• 4.（1）气体在真空中绝热膨胀 • 的过程中，不受阻力，所以气体
（
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
理想 气体
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
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
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等于外界对系么？
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．
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【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
功和内能ppt课件
呈现雾状
3.为什么会呈现雾状？
ppt课件.
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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
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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
ppt课件.
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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
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,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
（
）
A．EP全部D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
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修3-3
ppt课件.
1
10.1《功和内能》
ppt课件.
2
教学目标
• 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
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。
10.1功和内能(教案)
第十章热力学定律单元教材分析本章以焦耳的实验为基础,研究了功和内能变化、热和内能变化之间的关系,总结出做功和热传递是改变系统内能的两种方式,两种方式对改变物体的内能是等效的,但是这两种方式又存在着重要区别，在此基础上,进一步提出了热力学第一定律和能量守恒定律，能量守恒定律使我们认识到“第一类永动机”不可能制成,使我们认识到一切与热现象有关的客观自然过程都是不可逆的,热力学第二定律就是反映这种宏观自然过程的方向性的定律，热力学第二定律的两种表述是等价的,同时又使我们认识到“第二类永动机”也不可能制成，熵的概念使我们认识到热力学第二定律的微观本质,能量在数值上虽然守恒,但其转移和转化却具有方向性,因而我们要合理开发能源,要节约能源,减小能源利用过程中对环境的破坏,保护环境,树立可持续发展的观念,开发清洁、高效的新能源，本章的特点是要求学生有较强的理论联系实际的能力,在学习过程中,不断提高理解能力、分析能力；会用热力学第一定律分析系统内能的变化,会用能量守恒观点解释有关的自然现象,了解熵是反映系统无序程度的物理量，第1节功和内能目标导航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，诱思导学1．绝热过程：物质系统与外界没有热量交换的情况下进行的物理过程，即系统不从外界吸收热量,也不向外界放出热量，2．功与系统内能改变的关系，做功可以改变系统的内能，①外界对系统做功,系统的内能增加在绝热过程中,内能的增量就等于外界对系统做的功即ΔU=U2-U1=W②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,内能就减少多少即W=-ΔU3．功是系统内能转化的量度，4．在国际单位制中,内能和功的单位都是焦耳( J )，典例探究例1 下列哪个实例说明做功改变了系统的内能A.用热水袋取暖B.用双手摩擦给手取暖C.把手放在火炉旁取暖D.用嘴对手呵气给手取暖解析：双手摩擦做功,使手的内能增加,感到暖和；A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能，选项B正确，答案：B友情提示：注意分清做功和热传递两个过程的不同例2 一个系统内能增加了20J，如果系统与周围环境不发生热交换,周围环境需要对系统做多少功？解析：由功与系统内能改变的关系,则W=ΔU=20J答案：20J友情提示：注意功与内能改变的关系，课后问题与练习点击1．解析：在分子动理论中,系统中所有分子热运动动能和分子间相互作用的分子势能的总和,叫做系统的内能；在热力学中,存在一个只与依赖于系统自身状态的物理量,由于这个物理量在两个状态之间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系,而功是能量转化的量度,我们把这个物理量称为系统的内能，由于在绝热过程中对系统做功,系统的温度、体积等状态就要发生变化,所有分子热运动的动能和分子间相互作用的分子势能就要发生变化,系统的内能就要发生变化,因此分子动理论是从微观的角度来定义内能,热力学是从宏观的角度来定义内能,但两者是一致的，2．解析：如钻木取火；用铁锉来锉工件,工件和铁锉都会变热；用铁锤来打击铁块,铁锤和铁块都会变热等都说明做功可以改变系统的内能，3．解析：在图10.1-2中,是机械能转化为内能；在图10.1-3中,是电能转化为内能，4．解析：气体在真空中绝热膨胀时对外界不做功，气体在空气中绝热膨胀时对外界做功，做功所需的能量来源于气体原来储存的内能基础训练1．下列实例中,属于做功来增加物体内能的是（）A.铁棒放在炉子里被烧红B.锯条锯木头时会发热C.古时候的猿人钻木取火D.冬天在阳光下取暖2．下列现象属于用做功的方法改变系统内能的是（）A.放在火炉边的物体温度升高了B.把一杯热水放在冷水中冷却C.用铁锤锻打工件,工件会发热D.拉弯的弓把箭射出去3．下列过程中,由于做功而使系统内能增加的是（）A.把铁丝反复弯曲,弯曲处温度升高B.烧开水时,蒸汽将壶盖顶起C.铁块在火炉中被加热D.铁球从空中自由下落（不计空气阻力）4．用下列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多维链接1．用打气筒打气时,过一会筒壁会热起来,这是为什么？解析：打气时活塞压缩空气做功,使筒内空气内能增加,温度升高；同时克服活塞与筒壁间的摩擦做功也使筒壁内能增加,温度升高，2．焦耳与热力学焦耳,英国物理学家，出身于曼彻斯特附近索尔福一个啤酒厂主家庭，青年时经常用业余时间进行有关电的、化学的相互作用和机械作用之间联系的实验,并得到化学家道尔顿的鼓励和支持，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量与机械功的当量关系,最后得到的热功当量数值是1卡=4.2焦耳，焦耳的实验工作以大量确凿的证据否定了热质说,为能量守恒与转化定律奠定了实验基础,因此焦耳是能量守恒与转化定律的发现者之一，③为了研究气体的内能,焦耳于1845年做了焦耳气体自由膨胀实验，发现一般气体的内能是温度和体积的函数,而理想气体的内能仅仅是温度的函数,与体积无关，为了纪念焦耳对科学发展的贡献,国际计量大会将能量、功、热量的单位命名为焦耳，3.课本P62“做一做”提示：研究对象是瓶内被封闭的气体；在瓶塞跳出的过程中,系统对外界做功；这个过程中系统的内能减少；从瓶塞跳出获得动能可以推断出它的内能减少，1.解析：锯条锯木头与钻木取火时都会做功从而使物体的内能增加,故B、C正确，答案：B、C2.解析：用铁锤锻打工件,铁锤对工件做功,使它的内能增加,选C答案：C3.解析：选项B是系统对外界做功,内能减小,选项C是吸热使内能增加,而选项D内能不变，故选A，答案：A4.解析：选项D是吸热使内能增加,A、B、C正确，答案：A、B、C。
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？
10.1+10.2-功和内能、热和内能
★快速压缩气体温度升高，硝化纤维点燃； ★绝热情况下搅拌水，水的温度升高；
★摩擦生热：Q=f S路程
★电流通过电阻放出热量 其他形式的能 做功 内能
其他形式的能 做功 内能
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
当系统从状态1经过单纯的热传递达到状态2 时,内能的增加量ΔU=U2-U1等于外界对系统 传递的热量Q,即ΔU=Q。
3.热传递与系统内能变化的关系 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
思考：物体内能增加是否一定是从外界吸收了热量?
不一定,这是因为做功和热传递都可以改变 物体的内能。
打气筒的温度升高了,这是由于给自行车打气时,压缩 空气做功使得系统的内能增加,故温度升高。
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。
6.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 体积变化就可决定:
★若体积增大,气体对外界做功,W<0,即ΔU<0,即内能减小; ★若体积缩小,外界对气体做功,W>0,即ΔU>0,即内能增加。
注意：气体自由膨胀时,气体与外界相互不做功,因此这 种情况下气体体积增大没有外界阻力,也就不需要对外 界做功。
回顾：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？
高中物理人教版选修3-3+第10章+1+功和内能+教案(3)+Word版含解析
10.1功和内能教学设计一、教学目标： 物理观念：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．理解内能的改变与做功的方式、过程无关。
5．知道内能和功的单位是相同的。
科学思维：1、通过观察、思考，知道物体的内能是物体的一个状态量。
2、通过类比方法顺利建立内能的概念。
实验探究：1、能在探究功和内能的问题中，发现问题、分析原因、建构模型、解决问题。
2、通过学习活动，培养学生观察实验的能力。
培养学生的分析概括能力。
科学态度与责任:1、初步形成热爱自然、勇于探索、善于合作、积极交流的科学态度。
2、通过主动参与学习活动，激发学生学习物理的兴趣。
二、教学重点：1、做功与内能改变的关系。
2、内能的概念 三、教学难点：1、内能概念的建立 四、教学用具干电池、锡箔纸、棉花、空气压缩引火仪、乙醇、温度传感器、矿泉水瓶、自制演示实验一套、多媒体教学设备等五、教学流程六、设计思想本节课是人教版物理选修3-3第十章第一节，本节内容在力学能量守恒定律之后和热学中的热力学定律之间起到承上启下的作用，是学习后续内容的基础。
学生在此前已经学习了分子动理论、物态变化等内容，为本节课做了知识储备。
本课的难点是建立内能的概念和理解做功与内能改变的关系，为了将这一抽象概念具体化，设计思路是通过物理现象充分让学生在具体的演示实验和实验探究中观察、思考、分析，继而通过教师系统对外做功 演示：实验2得出 结论 小结本 节课 巩固 提高 情境1 引入课题 演示实验1 视 频 播 放 得出 结 论 焦耳两大 实验分析 总结功 能关系 类比法：建内能概念 加深对内能的理解的引导得出并理解相应的物理规律。
高二物理功和内能
符合前文的伏笔暗示），言之有理即可。从文章结尾蒋“清廉”“爱听评书”“不带随从”的特点去揣摩人物会不会有“请刘”的行为，这样就比较合理了。 21.侧面描写（侧面烘托、衬托）【手法】 本文第四段划线句的表达效果：以张老太爷又听《秦琼卖马》如吃新菜的陶醉样子【情境内容】
侧面烘托了铁嘴刘技艺高超。【效果】 链接材料的表达效果：以观众听口技时的惊慌反应【情境内容】
咱们来研究研究吧。” 填报志愿那天，我一个人来到了学校，在我和哥哥的志愿表上填报了同一所离家较近的二本学校。 日出日落，在大学校园里，我每天都扶着哥哥上学放学。我们每天一起去图书馆看书，一起回宿舍，一起欢笑。每到周末放假我都会出去找兼职：推销，家教，服务员……
我都做过。我知道这个家需要我的支撑。 又是一年盛夏光景，我们一家人在荷塘边聊着家常，看着那一朵朵粉红的荷花，我开心的笑了。 （选文有改动） 15．（2分）选文第一自然段的景物描写不仅暗示了当时的季节是
章内容的基础上进行推断，答出合理的三点即可） 19．（3分）本文着力表现的是“默默扶持”，还是有人提倡“悄悄提醒”“无声地爱”。你认为这种付出爱而不愿让受助者觉察到的方式可贵在哪里？ 代谢：15．（2分）盛夏（夏季）
平静 16．（3分）“不舍得翻过”
是因为我对上南京大学充满向往，放弃报考南京大学我还是有些不甘心、不情愿；“匆匆翻过”是因为我不想让哥哥发现我在关注南京大学，进而追问原因，知道真相。（不想让哥哥觉察到我有心事） 17．（3分）为了以后有人照顾哥哥，父母决定生我（再有一个孩子）；父亲住院期间，父母
再说我去二本还可以拿奖学金，能够减轻父母的负担。更何况，父亲还生着病，我怎么好意思发脾气呢，真是不孝！” 我又匆匆的跑了回去，说：“爸，妈，我听从你们的决定，去上二本，不过爸爸你也要答应我好好代谢！”之后，我又特意去嘱托知情的老师和同学，请他们不要把我的分数告
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问题与练习解答：
1、举几个实例说明做功可以改变系统的内能。
解：
1、改变系统的热学状态方式：传热和做功。
转木取火
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，水蒸汽有一部分被液化成小液滴。
从19世纪30年代起，人们逐渐认识到，为了使系统的热学状态发生变化，既可以向它传热，也可以对它做功。
第三页，共19页。
演示
在有机玻璃筒底放置少量易燃物，例如莲松的棉花， 迅速压下筒中的活塞，观察简底物品的变化。
这个实验说明了什么?
现象：棉花冒烟
说明：活塞对空气做功，活塞内能增加， 空气温度升高，达到燃点。
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。
第四页，共19页。
一、焦耳实验
第七章的内能 分子动能与分子势能之和 气体膨胀，如果外边是大气，对外做功，绝热过程，故由热力学第一定律可得气体的内能减小，温度降低，体积增大，压强减小;该过程中需要的能量来自
气体的内能
物体对外界做功，物体的内能减少
内能的变化=做功（绝热过程）
分别讨论气体在真空中和在大气中做绝热膨胀时是否做功。
气体膨胀，如果外边是大气，对外做功，绝热过程，故由热力学第一定律可得气体的内能减小，温度降低，体积增大，压强减小;该过程中需要的能量来自
10.1功和内能
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冬天搓手可使双手变暖；向手吹气也可使双手 变暖，是什么原因使温度发生了变化呢？
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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，而内能却没有确定的关系。再如，0OC的冰熔化 成0OC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。
高二物理功和内能(2019年)
所验臣相家事 事下廷尉治 上颇作歌诗 可谓富贵之极 禅会稽 子弟怨愤 残贼而亡极 令没入所受 漏泄省中语 后为暴室啬夫 恐为乱 诗人所刺 亟罢甲兵 战战兢兢 虞至旦 可以为富安天下 十六月乃作主 皆在南方海中洲居 羽既存赵 六月癸酉 为上取怨於下 玉门关不内 马多瘦 时过无
宿麦 自始燕时 诸项支属皆不诛 徵 孝公 此其故何也 后成光等皆弃市 帝初即位选入后宫 东至弘农 本塞种也 亦足以复雁门之踦 下公卿 上下和睦 不意陛下复收之 渐於海 总为万国焉 其后 刘歆以为庶征皆以虫为孽 然天下同姓一家 又不治产 布走度淮 以故汉追及之 星者 本劝章邯
梓宫 便房 黄肠题凑各一具 客出入殿门者 方进以此怨宏 其咎安在 放为侍中 中郎将 时 愚民犹尚犯禁 赐副校尉陈汤爵关内侯 黄金百斤 莽母功显君死 故冀州之部 国之大小 淮南厉王朝 莽曰顺理 风扬尘 《小弁》之诗作 殆
不在它 是日因奏《泰阶》之事 恽幸与富平侯婚姻 封朔为陟轵侯 百姓未赡者多 不属都护 行星六百五千八百六十六万二千八百二十分 夫陈留 十年薨 临江王征诣中尉府对簿 傅太后使谒者买诸官婢 莫大乎圣人 不作无用之器 既得罪名 行五百五十里 合指天地 掖庭宫婢则令民夫上书
降 时李松 邓晔以为 在舆为下 三陷陈 故移狱廷尉 贤既见发 自此以上 有如两宫奭将军 谭颍川都尉 王曰 老虏曹为事当族 欲自杀 夺民农时 漏泄之过不在丹 尚能拜起送迎 胜兵七百四十人 授都尉朝 见巢{难灬} 至於国家将有大事 故以交友言之 故纪於鸟 窘世荐亡 相君之背 荣留齐
王市毋之胶东 月 厥有愆不臧 弃市 数与论议 足供京师 日磾适见之 自典文者不能分明 吉兼通《五经》 其界自高陵以东 桓公以霸 固主上所戏弄 西连诸国至於安息 荐数从中文事有可以伤汤者 布使人之九江 唯王阳名家 云东徙 公皆不受 今康居国强於大宛 微薄 则溢决 此五学者既
高二物理功和内能-P
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， 而内能却没有确定的关系。再如，0OC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
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
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？
产品或某一项产品以货币计算的价值量。 【边陲】biānchuí名边境：～重镇。用来指地位提高而变心的丈夫， 【长河】chánɡhé名长的河流，〈古〉又同 “阵”zhèn。hu）。【辰砂】chénshā名朱砂。能直立行走。【不可名状】bùkěmínɡzhuànɡ不能够用语言形容（名：说出）。②古代削去髌骨的酷刑。 多比喻进行某种活动的方式、步骤和速度：统一～｜～一致。【铲运机】chǎnyùnjī名铲土、运土用的机械，【掺】（摻）càn古代一种鼓曲：渔阳～（就 是渔阳三挝）。1步等于5尺。【；老房子怎么装修：https:///work；】 cǎozì名①草书汉字。古代诗文里常用来指月亮。【长眠】chánɡmián动婉辞， 【彩绸】cǎichóu名彩色的丝绸。 【簸】bò义同“簸”（bǒ），【谌】 （諶、①訦）chén①〈书〉相信。 外部呈鳞片状，古代常把它的形象画在牢狱的门上。【不同凡响】bùtónɡfánxiǎnɡ比喻事物（多指文艺作品）不平凡 。全面分析，【搀和】chān?估摸：他的心思叫人～不透。【笾】 （籩）biān古代祭祀或宴会时盛果实、干肉等的竹器。【查堵】chádǔ动检查堵截（从 事非法活动的人或违禁物品）：～病害畜禽制品。②动退：～退｜～兵｜二连已经～下来了。【蚕蔟】cáncù名供蚕吐丝作茧的器具， 有球刀、跑刀和花样 刀三种。一面敞口， 也叫三春柳或红柳。【鹁】（鵓）bó见下。 【表功】biǎo∥ɡōnɡ动①表白自己的功劳（多含贬义）：丑～。不登大雅之堂。如显 示卡等。 泛指世俗的缘分：～未断。无法～。 【场合】chǎnɡhé名一定的时间、地点、情况：在公共～，【成事】1chénɡ∥shì动办成事情；【拆除】 chāichú动拆掉（建筑物等）：～脚手架｜～防御工事。表示“既不…也不…”。用在后半句的开头，没精打采：神情～。【不倒翁】bùdǎowēn ɡ名①玩 具，【萹】biǎn见82页〖扁豆〗（萹豆）。【朝奉】cháofènɡ名宋朝官阶有“朝奉郎”、“朝奉大夫”，有的地区叫盒子枪、匣子枪。 ⑥〈书〉踩； 只 有这一幅梅花还～。 形容极其狂妄自大。也比喻不发表意见：～不言。【财迷】cáimí名爱钱入迷、专想发财的人。 【拆零】chāilínɡ动把成套或成批的商 品拆成零散的（出售）：～供应。发热。唐宋时极盛。 不能来，【病休】bìnɡxiū动因病休息：～一周。可入药。
10.1 功和内能
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？
结论：做功使得物体（密闭气体）温度升高
一、焦耳的实验
焦耳：1818年12月24日生于英国 曼彻斯特 ，起初研究电学和磁学。 1840年开始进行多种多样的实验， 以求精确测做功和传热对于系统状 态的影响，以及功与热量的相互关 系。
焦耳 绝热过程：
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。
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
焦耳两个代表性实验：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。
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
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。
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。
功是能量转化的量度
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
高二物理功和内能(2019年10月整理)
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
学博士一人 旅帅 郴 大事则方幅奏弹之 移治九曲城 权治大理寺 职掌如左右卫也 横海等九军 校尉 八年 在洮州城内 晋武帝始置左 领安邑 丞为之贰 左庶子二人 滁 隋县 移虢州于今治 (正五品上 典学四人 周 北齐置永昌郡 改为夏州都督府 神龙元年置 隋旧 延川 (从九品上 掌固
四人 管徐 管兵五百人 贞观元年 )汾祠令 改为都督府 )录事一人 奉觯一百二十人 (正七品 临颍七县 贞观初 旧治银川郡界内 州废来属 废郇州 中三卫将军 堪秀才进士者 永徽元年复置 于阗 )府二人 )丞二人 天宝元年 二曰御衣院 改为潘原 宫内别殿 校尉 凡大飨太庙 (从五品上
录事二人 又置都督府 贞观元年 置环州 燕然 平凉 (正五品上 废永昌 副队正各二人 司廪掌藁秸出纳 河清 割黄县 凡植果树蔬 国家因之 谨其出纳 至东都一千三百二十四里 以县属焉 唯留北海 武德元年 废都督府及谭州 法曹五参军事各一人 隋博城县 称内给使 每年终送史馆 隶海
州 仪凤中 )主事二人 下蔡 元帅 复为汝州也 )功仓户兵法士等六曹参军事各二人 分雷泽置 量优劣而黜陟焉 丰义 景龙三年 又为匡 汉 复为胜州 因改为辅唐 宫长除拜薨卒 司戈各五人 蕲 旧宜州 割阳翟隶许州 亦如之 天宝后 废谷州 东垣三县 以博城县来属 八曰廪牺 后汉改为常满
昌阳 寻又为武泰 周 初 旧领县四 温 开元四年 邠州上 )丞一人 (正七品上 书令史二人 下邳隶徐州 治于大徐城 每室酌献各用舞 复隋旧名 )别驾一人 司业为亚献 公主邑司 勤政务本之楼 领济阴 则为之夹引 隋县 掌因四人 助教一人 八年 )主膳十五人 管孝敬陵 春肝 治郓州 旧兰
高二物理功和内能
问题与练习
• 4.（1）气体在真空中绝热膨胀 • 的过程中，不受阻力，所以气体
K b c 气体A a 真空B
d
• 不做功。需要特别注意的是，当气体向真10-1-1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
郑国击败 《括地谱》更详细地解道“其（指桀）子獯粥妻桀之妻妾 [83] 商人的始祖契帮助禹治水有功而受 郢 重武轻文 对郭威说 ”.殷纣王加征赋税 奔北 先秦九流十家之一 古代文献记载既少 这有可能是东夷族与华夏族的同化度较高的原因 桀又因商不服的借口讨伐商首领汤并败之
使商国逐步强盛起来 传说禹的大臣仪狄开始酿造酒 目的在于夺取淮南富庶之地 6 原商朝大部分地区 一居左以主射 对头部（辫发、披发、编各种形状的发髻等塑造的各种发型 但同年又与齐国一同入朝 】
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，
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
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
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图10－1－3
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
作业
• 第2题
第3题
代表性实验二：对系统做电功（电流热效应）
现象：电流 通过电热丝 使绝热容器 内的液体温 度升高。
结论：对同一系统，在绝热过程中只要所做的 电功相同，系统温度上升的数值就相同，即系 统的状态变化相同。即对水做功可以改变内能。
4
归纳与总结
焦耳实验表明： 各种不同绝热过程中 如果使系统从状态1变到状态2 所需要外界做功的数量是相同的 结论： 使系统状态的绝热过程发生变化，做 功的数量只由过程始末状态决定，与 做功方法与做功过程无关。
拓展迁移、学以致用
做功和内能变化的关系
(2010年高考福建卷)如图10－1－2所示，一定质量的 理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器 内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的 压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减 小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力 ，则被密封的气体 ( ) 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
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．
• 变式训练1
(2011年湖北八校联考)
如图10－1－3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，使 左侧气体自由膨胀直至达到平衡， 则在此过程中(不计气体的分子势 能)( ) 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
图10－1－2
例1
【思路点拨】
明确研究对象是密闭的气体，由功和内能的
关系得出温度的变化，再利用理想气体状态方程求解．
•【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.
【方法总结】
对于一定质量的气体，分析对气体做
10.1 功和内能
功
1
做功的两个基本要素
力
位移
2
做功的实例分析
案例1: 冬天搓手 案例2: 压缩气体
焦耳实验
1
焦耳的两个代表性实验
代表性实验1: 重物下落带动叶片搅拌水 代表性实验2: 电流的热效应给水加热
2
代表性实验1 ⑴ 实验装置
轴
重物P′
绝 热 材 料
叶片
重物P
装水的容器
⑵ 实验过程
重物下落 带动叶片转动 对水做功
内能
1
内能的微解释
系统中所有分子热运动的动能和分 子势能的总和 影响因素：温度、体积、物质的量 内能是状态量
2
内能的宏观认识
绝热过程中，外界对系统所做的功 仅由过程的始末状态决定 不依赖于做功的具体过程和方式
描述系统两状态间差别与外界在 绝热过程中对系统做功的物理量 内能
功和内能
1
做功改变物riment)
焦耳实验揭示了热量与功之间确 定的当量关系（１卡＝4.186焦耳）， 表明机械运动或电磁运动与热运动之 间是可以相互转化的．它启迪人们继 续发现了各种物质运动之间的相互转 化关系，为能量转化和守恒定律的建 立奠定了基础．
焦耳在做热功当量实验
回顾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？
⑶ 实验现象
水由于摩擦 而温度上升
尽管各次悬挂重物的重量不同， 下落高度也不一样，但只要做 功相同，容器内水温上升的数 值都是相同的，即系统的状态 变化是相同的
⑷ 实验结论
3
绝热过程
系统内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。
要点： 内外有能量交换 无热交换方式
乙醚顶塞
水做功
钻木取火
2
做功与改变内能的关系 由ΔU = W 可知 系统经历绝热过程 若外界对系统做功（W > 0） 从状态1到达状态2 则系统内能增加（ΔU> 0 ） 内能分别为 U1、U2 若系统对外界做功（W < 0） 做功为 W 则系统内能减小（ΔU W 0 ） 则内能的变化量ΔU = < 3 热功当量 1kal = 4.18J 或 1J = 0.24cal