人教版选修3-3热和内能课件
人教版选修(3-3)《内能》ppt课件1
7.5《内能》
教学目标
• 1．了解组成物质的分子具有动能及势能，并且了 解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。
• 2．理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所 决定。
• 教学重点 • 物体的内能是一个重要的概念，是本章教学的一
个重点。学生只有正确理解物体的内能才能理解 做功和热传递及物体内能的变化关系。 • 教学难点 • 分子势能。
分子 动能
小结
•分子因热运动而具有的能量
•同温度下各分子的分子动能ＥK 不同
•分子动能的平均值仅和温度有关
分子 势能
物体 内能
•分子间因有相互作用力而具有的、由它 们相互位置决定的能量
• r＜r0时,r↓→ＥP↑;ｒ＞ｒ0时,r↑→ＥP↑。 ｒ＝ｒ0时，ＥP最低 •ＥP随物态的变化而变化
•物体内所有分子的ＥK 和ＥP 总和
二、分子势能
1．分子势能：由于分子间存在相互作用力，并 由它们的相对位置决定的能叫做分子势能．
2．分子力做功跟分子势能变化的关系（类同于 重力做功与重力势能变化的关系） 分子力做正功时，分子势能减少，分子力做 负功时，分子势能增加．
分子的势能
地面上的物体,由于与地球相互作用
重力势能
发生弹性形变的弹簧, 相互作用
弹性势能
分子间相互作用
分子势能
分子势能：分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能
说明（1）如果r＞r0分子势能随r增大而增大，这与弹簧拉伸 相似；如果r＜r0，分子势能随r减小而增大，这与弹簧压缩 相似；r=r0势能最小.
（2）一个物体的体积改变，分子势能也随改变，因此分子 势能和它的体积有关。
3．决定分子势能的因素
物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的 总和，叫做物体的热力学能，也叫内能。
人教版高中物理选修33课件：10.2热和内能+(共16张PPT)
二、热和内能
△U＝W △U＝Q
做功和热传递在改变物体的内能上是等效的． 但是它们还是有重要区别的
不同能量形式的转化
{ 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 同种能量形式的转移
例1 、如果铁丝的温度升高了，则（ ）
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
第十章《热力学定律 》
10.2《热和内能》
思考：
请同学们想办法如何将一段铁 丝的温度升高？
一、热传递
两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体 要降温，温度低的物体要升温，并将持续到系统间达 到热平衡即温度相等为止，这个过程称之为热传递
热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射
•1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
注意：热量是单纯的传热过程 中系统内能变化的一个量度， 是一个过程量，不能讲在某个 时刻物体具有多少热量应该讲 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
热传导－－热沿着物体传递的热传递方式，不同物质 传到热的能力各不相同，容易传到热的物体称之为热 的良导体，所有金属都是热的良导体，不容易传导热 的物体称之为热的不良导体，如空气、橡胶、绒毛、 棉纱、木头、水、油等
热对流－－靠液体或气体的流动来传递热的方式，热 对流是液体和气体所特有的热传递方式
热辐射－－热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直 线射出去的方式，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，物体向外的热辐射 能力越强
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PPT课件
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
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：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 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 B 正确。 答案：B
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
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。
物理人教版选修3-3 课件：第十章 2 热和内能
直到温度相等，不再发生热交换为止．而热量是热传递过程中
内能的变化量，所以选项 A 和 D 都正确；选项 B 错误．根据热
平衡方程
c铜
m(T1－T)＝c铁
m(T－T2)，解得
T＝
c铜 T1＋c铁 c铜＋c铁
T2
，由
此可知选项 C 是错误的．
答案：AD
1．做功和热传递是等效的，这里指的是( C ) A．它们能使物体改变相同的温度 B．它们能使物体增加相同的热量 C．它们能使物体改变相同的内能 D．它们本质上是相同的 解析：做功和热传递是等效的，是指在改变系统内能上是 等效的．C 正确．
2．(双选)下列现象中，哪些是通过热传递的方式改变物体 内能的( BD )
A．打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加 B．夏天喝冰镇汽水来解暑 C．冬天搓搓手，会感觉到手变得暖和起来 D．太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高 解析：A 是电流做功改变内能，C 是摩擦做功改变内能， 只有 B、D 是通过热传递的方法改变物体内能的，故选 B、D.
3．(双选)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 解析：热量和功都是过程量，而内能是一个状态量，所以 不能说温度高的物体含有的热量多，内能多的物体含有的热量 多；热量、功和内能的单位相同都是焦耳．
二、热与内能 1．热量：用来衡量热传递过程中传递___能__量___多少的物理 量，是过程量，用 Q 表示，单位为__焦__耳____． 2．热传递与内能变化的关系 (1)关系：系统与外界没有通过做功交换能量时，传递给系 统的热量等于系统__内__能____的变化量． (2)公式：ΔU＝Q. 3．改变内能的方式 两种方式：做功和热传递． 两种方式等效，都能改变系统内能，但区别很大． 名师点睛：热量只在能量的传递时有意义，不能说物体具 有多少热量，只能说吸收了或放出了多少热量．
选修3-3 功和内能-热和内能 优秀课件
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
⑷ 实验结论
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
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。
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。
焦耳的实验(Joule experiment)
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
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．
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
图10－1－2
【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.
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
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
人教版高中物理选修3-3课件 10 热和内能课件3
• 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，对应着做功越多．
• ◎ 教材资料分析 • 〔演示〕——教材P50
• 压下活塞，观察筒底物品的变化
• 在有机玻璃筒底放置少量易燃物，例如硝化棉， 或浸过乙醚的棉花、火柴头等．迅速压下筒中 的活塞，观察筒底物品的变化． • 这个实验说明了什么？ • 【点拨】 这个实验说明了什么？ • 解析： 这个实验说明了活塞对气体做了功， 气体内能增加．活塞对气体做功，气体温度增 加，浸过乙醚的棉花着火点很低，因此燃烧起 来．
• 3．做功和传热在改变物体内能上的区别与 联系
比较项目 做功 传热 外界对物体做功，物体的 物体吸收热量，内 内能变化 内能增加；物体对外界做 能增加；物体放出 功，物体的内能减少 热量，内能减少 不同物体间或同一 其他形式的能与内能之间 物理实质 物体的不同部分之 的转化 间内能的转移 做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能 相互联系 的效果上是相同的
• 解析：
选项 A错 误 个性分析 一定质量的物体，其内能是由物体的温度和体积 共同决定的，当物体的温度改变时，如果其体积 也同时发生相应的变化，则它的内能可以保持不 变 综合点评
可以引起内 能变化的方 做功和传热都可以改变物体的内能，但如果对物 式有两种： B错误 体做功W，同时物体放出热量Q，且Q＝W，则物 做功和传热， 体的内能可以不变；同理，如果物体放出热量Q， 它们在改变 C正 同时外界对物体做劝W，且W＝Q，则物体的内能 物体的内能 确 也可以不变 上是等效的
高中物理选修3---3第十章第二节《热和内能》新课教学课件
系统内能的增加量。)
3.注意： 热量是一个过程量，内能是一个状态量，可以 说系统具有多少内能，不能说系统具有多少热 量，只能说系统吸收或放出了多少热量。
3.关于Q（符号指吸收的热Q＞0. ②当系统温度降低时，系统放出了热量，Q＜0.
3.关于Q（符号指吸收的热量）的理解：
①当系统温度上升时，系统吸收了热量，Q＞0. ②当系统温度降低时，系统放出了热量，Q＜0.
③当系统温度不变时，没有吸收，也没有发出热量，Q=0。
问题：从热学角度来看，热量与功有什么异同之处？
三、功与热量： 1.相同点：
做功与热传递在改变系统内能方面的作用是等 效的，一定数量的功与确定数量的热相对应。
作用的分子力可以忽略不计，当缓慢推动活塞Q向左
运动的过程中。有下列说法：
①活塞对气体做功，气体的平均动能增加；
②活塞对气体做功，气体向外放热；
③单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数目增大；
④气体的单位分子数增大，压强不变。
其中说法正确的是 （ A．①③ B．①④
C
）
C．②③ D．②④
课堂小 结
一、热传递： 1.定义： 指热量从一个物体传递给另一个物体或从同一物
【例题】如图所示，A、B是两个完全相同的球， 分别浸没在水和水银的同一深度处，A、B两球用 同一种材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会 明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液 体温度同时缓慢升高到同一值，两球膨胀后，体积
相等，则 （ B ）
A．A球吸收的热量较多 B．B球吸收的热量较多 C．两球吸收的热量一样多 D．无法确定
选修3—3 第十章《热力学定律》
§10.2 热和内能
物理人教版选修3-3课件第十章1~2功和内能热和内能
(2)物体的温度相等时,内能相等吗?
提示不一定相等。
-19-
1~2
功和内能 热和内能
探究一
首页
自主预习
探究学习
随堂检测
探究二
解析:处于热平衡的两物体温度相等,不发生热传递。物体的内
能取决于物体的物质的量、温度和体积,温度相等,内能不一定相
等,所以选项C、D正确。
变化较大时,才对应着做功较多。
4.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,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。
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。
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。
答案:D
-21-
1~2
1
2
功和内能 热和内能
3
4
首页
自主预习
探究学习
随堂检测
随堂检测
5
1.(多选)在一个绝热汽缸里,若因气体膨胀,活塞把重物逐渐举高,则
在这个过程中,汽缸中的气体(可视为理想气体)(
化的关系;知道做功和热传
递是改变内能的两种方式。
-2-
1~2
功和内能 热和内能
首页
自主预习
自主预习
探究学习
随堂检测
必备知识
一、焦耳实验
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
人教版高中物理选修(3-3)第十章第二节《热和内能》ppt课件
热传导－－热沿着物体传递的热传递方式，不同 物质传到热的能力各不相同，容易传到热的物体 称之为热的良导体，所有金属都是热的良导体， 不容易传导热的物体称之为热的不良导体，如空 气、橡胶、绒毛、棉纱、木头、水、油等
热对流－－靠液体或气体的流动来传递热的方式， 热对流是液体和气体所特有的热传递方式
热辐射－－热从高温物体向周围以电磁波的形式 沿直线射出去的方式，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 向外的热辐射能力越强
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
最新中小学教学课件
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谢谢欣赏！
2019/8/11
最新中小学教学课件
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第十章《热力学定律 》
10.2.1《热和内能》
思考：
请同学们想办法如何将一段铁 丝的温度升高？
一、热传递
两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体 要降温，温度低的物体要升温，并将持续到系统间达 到热平衡即温度相等为止，这个过程称之为热传递
热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射
二、热和内能
在外界对系统没有做功的情况下， 内能和热量之间有什么样的关系呢？
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
高二物理人教版选修3-3课件：第十章 第1~2讲 功和内能 热和内能
第十章——热力学定律第1讲 功和内能第2讲 热和内能目标定位 1.知道做功可以改变物体的内能.2.知道热传递与内能变化的关系.3.知道热传递和做功对改变物体内能的等效结果.1预习导学 梳理·识记·点拨 2课堂讲义 理解·深化·探究3对点练习 巩固·应用·反馈预习导学 梳理·识记·点拨1.系统不从 吸热，也不向外界 的过程叫做绝热过程.2.要使系统状态通过过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态1、2决定，而与做功方式 .一、焦耳的实验外界放热绝热无关二、内能1.任何一个热力学系统都存在一个 系统的物理量，我们把它称之为系统的 .2.当系统从状态1经过过程达到状态2时，内能的增加量ΔU ＝ 就等于外界对系统所做的，即 .只依赖于自身状态内能绝热U 2－U 1功W ΔU ＝W三、热和内能1.不仅对系统 可以改变系统的内能，单纯的对系统也能改变系统的内能.2.当系统从状态1经过单纯的达到状态2，内能的增加量ΔU ＝就等于外界向系统传递的 ，即 .做功传热传热U 2－U 1热量Q ΔU ＝Q课堂讲义 理解·深化·探究一、功和内能关系的理解1.内能(1)微观：所有分子的动能和势能之和.(2)宏观：只依赖于热力学系统自身状态的物理量.(3)状态量.2.功和内能变化的关系做功可以改变系统的内能，功是系统内能转化的量度，在绝热过程中：(1)外界对系统做功，系统内能增加，即ΔU＝U2－U1＝W；(2)系统对外界做功，系统内能减少，即W＝ΔU.3.内能与机械能的区别和联系(1)区别：内能与机械能是两个不同的概念.(2)联系：在一定条件下可以相互转化，且总量保持不变.例1 如图1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( )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乙减小图1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，内能的改变取决了做功的情况，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，内能就减小，故D选项正确.答案 D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.例2 下列关于系统的内能的说法正确的是( )A.系统的内能是由系统的状态决定的B.分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的C.做功可以改变系统的内能，但单纯地对系统传热不能改变系统的内能D.气体在大气中绝热膨胀时对外做了功，但气体的内能不变解析 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.答案 AB二、热和内能1.传热和内能变化的关系系统在单纯传热过程中，内能的增量ΔU等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q.2.区分三组概念(1)内能与热量：内能是状态量，可以说系统具有多少内能而不能说传递多少内能；热量是过程量，不能说系统具有多少热量，只能说传递了多少热量.(2)热量与温度热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内部大量分子做无规则运动的激烈程度的标志.虽然热传递的前提是两个系统之间要有温度差，但是传递的是能量，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，功是能量变化的量度，但它们之间有着本质的区别.例3 一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T比铁块1高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换的温度T2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D.达到热平衡时，两者的温度相等解析 一个系统在热交换的过程中，如果不与外界发生热交换，温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量，直到温度相等，不再发生热交换为止，而热量是热传递过程中内能的变化量，所以选项A、D都正确，选项B错误；答案 AD例4 若对物体做1 200 J的功，可使物体温度升高3 ℃，改用传热的方式，使物体温度同样升高3 ℃，那么物体应吸收________ J的热量，如果对该物体做3 000 J的功，物体的温度升高5 ℃，表明该过程中，物体应________(填“吸收”或“放出”)热量________ J.解析 做功和传热在改变物体内能上是等效的，因此物体用做功方式使温度升高3 ℃，如用吸热方式，也使温度升高3 ℃应吸收1 200 J的热量.如对物体做功3 000 J，温度升高5 ℃，而物体温度升高5 ℃，需要的功或热量应为ΔE.1 200 J＝cm×3 ℃，ΔE＝cm×5 ℃，所以ΔE＝2 000 J.Q＝ΔE－W＝－1 000 J，因此物体应放出1 000 J的热量.答案 1 200 放出 1 000对点练习 巩固·应用·反馈1234做功与内能的关系1.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.答案 AC2.一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( )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解析 绝热膨胀过程是指气体膨胀过程未发生热传递，膨胀过程气体体积增大，气体对外界做功W＜0.由ΔU＝U2－U1＝W可知，气体内能减小.由于气体分子间的势能忽略，故气体分子的平均动能减少.答案 D1234传热与内能的关系3.关于热传递，下列说法中正确的是( )A.热传递的实质是温度的传递B.物体间存在着温度差，才能发生热传递C.热传递可以在任何情况下进行D.物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量解析 热传递的实质是物体间内能的转移，故A错；热传递的条件是物体间存在温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不再发生热传递，即达到了热平衡，故B对，C错；物体吸收或放出热量，内能会发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，还可以通过做功的方式实现，故D错.答案 B4.对于热量、功和内能，三者的说法正确的是( )A.热量、功、内能三者的物理意义等同B.热量、功都可以作为物体内能的量度C.热量、功、内能的单位不相同D.热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的解析 物体的内能是指物体内所有分子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或热传递两种途径，这三者的物理意义不同，A错；热量是表示在热传递过程中物体内能变化多少的，而功是量度用做功的方式来改变物体内能多少的，B错；三者单位都是焦耳，C错；热量和功是过程量，内能是状态量，D正确.答案 D。
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同种能量人形教式版选的修3转-3热移和内能
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例1 、如果铁丝的温度升高了，则（ ）
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
解析：做功和热传递对改变物体的内能是等效的， 温度升高可能是做功，也可能是热传递。故C正确。 答案：C
人教版选修3-3热和内能
• （4）知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的，知道两 者的区别，了解热功参量的意义。
• 2．在培养学生能力方面，这节课中要让学生建立：分子动能、 分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理 概念，又要让学生初步知道三个物理规律：温度与分子
• 平均动能关系，分子势能与分子间距离关系，做功与热传递 在改变物体内能上的关系。因此，
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例2 下列关于热量的说法，正确的是 （ ）
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
解析：热量和功都是过程量，而内能是一个状态量， 所以不能说温度高的物体含有的热量多，内能多的 物体含有的热量多；热量、功和内能的单位相同都 是焦耳。选C、D 答案：C、D
• 教学中着重培养学生对物人教理版选概修3念-3热和和内规能 律的理解能力。
2
• 3．渗透物理学方法的教育：在分子平均动能与温度关系的讲 授中，渗透统计的方法。在分子间势能与分子间距离的关系 上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。
• 二、重点、难点分析
• 1．教学重点是使学生掌握三个概念（分子平均动能、分子势 能、物体内能），掌握三个物理规律（温度与分子平均动能 关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系）。
第十章《热力学定律 》
10.2《热和内能》
人教版选修3-3热和内能
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教学目标
• 1．在物理知识方面要求：
• （1）知道分子的动能，分子的平均动能，知道物体的温度是 分子平均动能大小的标志。
• （2）知道分子的势能跟物体的体积有关，知道分子势能随分 子间距离变化而变化的定性规律。
• （3）知道什么是物体的内能，物体的内能与哪个宏观量有关， 能区别物体的内能和机械能。
• 2．区分温度、内能、热量三个物理量是教学上的一个难点； 分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难点。
• 三、教具
• 1．压缩气体做功，气体内能增加的演示实验：
• 圆形玻璃筒、活塞、硝化棉。
• 2．幻灯及幻灯片，展示分子间势能随分子间距离变化而变化 的曲线。
人教版选修3-3热和内能
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思考：
热对流－－靠液体或气体的流动来传递热的方式，热 对流是液体和气体所特有的热传递方式
热辐射－－热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直 线射出去的方式，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，物体向外的热辐射 能力越强
Hale Waihona Puke 人教版选修3-3热和内能13
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人教版选修3-3热和内能
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注意：热量是单纯的传热过程 中系统内能变化的一个量度， 是一个过程量，不能讲在某个 时刻物体具有多少热量应该讲 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
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热传导－－热沿着物体传递的热传递方式，不同物质 传到热的能力各不相同，容易传到热的物体称之为热 的良导体，所有金属都是热的良导体，不容易传导热 的物体称之为热的不良导体，如空气、橡胶、绒毛、 棉纱、木头、水、油等
请同学们想办法如何将一段铁 丝的温度升高？
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一、热传递
两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体 要降温，温度低的物体要升温，并将持续到系统间达 到热平衡即温度相等为止，这个过程称之为热传递
热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射
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二、热和内能
在外界对系统没有做功的情况下， 内能和热量之间有什么样的关系呢？
△U＝Q
即在外界对系统不做功的情况下，外界传递 给系统的热量等于系统内能的改变量
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二、热和内能
△U＝W △U＝Q
做功和热传递在改变物体的内能上是等效的． 但是它们还是有重要区别的
不同能量形式的转化
{ 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