改变内能的两种方式_2
改变内能的两种方式ppt课件
存在温度差。 热传递的方式：传导、对流、辐射 7、什么是热量？ 热量:是在单纯的传热过程中，系统内能变化的量度。
是过程量。不是状态量 单纯的传热过程中：物体吸收热量------内能增加；
放出热量---------内能减少。
做功
热传递
对内
（外界对物 体做功）
对外
（物体对外 界做功）
吸热
（物体从外 界吸热）
放热
（物体对外 界放热）
内能增加 内能减少 内能增加 内能减少
-
四、功W、热量Q跟内能改变△U之间的定量关系。
---------- 热力学第一定律
9、热力学第一定律的内容？公式？正负号的确定？
内容：一个系统，内能增量等于外界向它传递的 热量与外界对它所做功之和
内能是状态量 2、怎样改变物体的内能？（哪两种方式？）
做功和热传递
-
二、做功可以改变物体的内能 3、什么叫绝热过程? 系统既不从外界吸热，也不向外界放热的状态变化过程 4、焦耳的两个实验说明了什么？
①通过重力做功，使机械能转化为内能。 ②通过电流做功，使电能转化为内能。 ③在绝热过程中，只要初状态和末状态相同，内 能的变化量就相同，做功的数值就相同。与做功 方式无关。
这说明气体对外界做功（气体体积变大），做了1.0×105J。
-
-
-
8、做功和热传递的关系？
联系：做功和热传递改变物体的内能是等效的．
一定数量的功与确定数量的热相对应------热功当量
J=4.2焦耳/卡
区别：改变物体内能的实质不同
做功：内能与其它形式能相互转化的过程； “功是能量转化的量度”
人教版高中物理选择性必修第三册 第三章 热力学定律 第2、3节 热力学第一定律 能量守恒定律
解析：打开阀门 K，使 A 中的水逐渐流向 B 中，最后水面持平，A 中水面下 降 hA，B 中水面上升 hB，相当于 A 中 SAhA 体积的水移到 B 中，且 SAhA＝SBhB， 这部分水的重心降低，重力对水做正功，重力势能减小了。大气压力做功情 况是大气压对 A 容器中的水做正功，对 B 容器中的水做负功，所以，大气压 力对水做的总功为 p0SAhA－p0SBhB，由于 SAhA＝SBhB，所以大气压对水做的 总功为零，又由于系统绝热，与外界没有热交换，只有水重力做功，重力势 能转化为内能，故选项 D 正确。 答案：D
对能量守恒定律的理解
[学透用活] 1．能量的存在形式及相互转化 (1)各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能，分子的热运动有内 能，还有电磁能、化学能、原子能等。 (2)各种形式的能可以相互转化。例如，利用电炉取暖或烧水，电能转化 为内能；煤燃烧，化学能转化为内能；列车刹车后，轮子温度升高，机械能 转化为内能。
气体，A 的密度小，B 的密度大。抽去隔板，加热气体，使两部分气体
均匀混合。设在此过程中气体吸收的热量为 Q，气体内能的增量为 ΔE，
则
()
A．ΔE＝Q
B．ΔE<Q
C．ΔE>Q
D．ΔE＝0
[解析] 抽去隔板，加热气体，使两部分气体均匀分布，其重心升高，重力
势能增加，由能量守恒定律知，增加的重力势能由内能转化而来，所以内能的增
2．判一判
(1)外界对系统做功，系统的内能一定增加。
(×)
(2)系统内能增加，一定是系统从外界吸收热。
(×)
(3)系统从外界吸收热量 5 J，内能可能增加 5 J。
(√ )
(4)系统内能减少，一定是快速推动活塞对汽缸内气体做功 10 J，气体内能改变了多少？若保持气体 体积不变，外界对汽缸传递 10 J 的热量，气体内能改变了多少？能否说明 10 J 的功等于 10 J 的热量？ 提示：无论外界对气体做功 10 J，还是外界给气体传递 10 J 的热量，气体 内能都增加了 10 J，说明做功和传热在改变物体内能上是等效的，但不能 说 10 J 的功等于 10 J 的热量，因为功与热量具有本质区别。
内能及能量守恒定律试题及解答汇总
第二章内能及能量守恒定律概念：（一）物体的内能：1．物体的内能：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内能，也叫做物体的热力学能。
2．任何物体都具有内能，因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成。
3．决定物体内能的因素：（1）从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定；（2）从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数，分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定。
4、改变内能的两种方式：（1）做功可以改变物体的内能：①外界对物体做功，物体的内能增加；②物体对外界做功，物体的内能减少；③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。
（二）能量守恒定律：1、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。
另一种表述：第一类用动机是不可能制成的。
2、能量守恒定律的历史意义．3、能的转化和守恒是自然界的普遍规律，违背该定律的永动机是永远无法实现的。
它是没有条件的。
4、物质的不同运动形式对应不同形式的能，各种形式的能在一定条件下可以转化或转移，在转化或转移过程中，能的总量守恒。
5、理解：（1）某种形式的能减小，一定存在其他形式的能增加，且减小量和增加量一定相等。
（2）某个物体的能减小，一定存在其他物体的能量增加，且减小量和增加量一定相等。
例题分析【例1】关于物体内能及其变化，下列说法正确的是(B)A.物体的温度改变时，其内能必定改变B.物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能不一定改变C.对物体做功，物体内能必定改变；物体向外传出一定热量，其内能必定D.若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变【解析】一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定 物体的温度改变时，其内能不一定改变.所以A错误.做功和热传递是改变物体内能的两种方式 若物体对外做功W焦，同时吸收Q焦的热量，且①W＞Q，则物体的内能减少；②W ＝Q，则物体的内能不变；③W＜Q，则物体的内能增加，所以只有B正确.【例2】下面设想符合能量转化和守恒定律的是(D)A.利用永久磁铁间的作用力，造一台永远转动的机械B.做成一条船，利用流水的能量逆水航行C.通过太阳照射飞机，即使飞机不带燃料也能飞行D.利用核动力，驾驶地球离开太阳系【解析】利用磁场能可以使磁铁所具有的磁场能转化为动能，但由于摩擦力的不可避免性，动能最终转化为内能使转动停止，故A错，让船先静止在水中，设计一台水力发电机使船获得足够电能，然后把电能转化为船的动能使船逆水航行；同理可利用光能的可转化性和电能的可收集性，使光能转化为飞机的动能，实现飞机起飞；故B、C可选；设计一种利用反冲理论以核动力为能源，使地球获得足够大的能量，挣脱太阳引力的束缚而离开太阳系，故D可选.【例3】关于物体内能，下列说法中正确的是〖〗A．手感到冷时，搓搓手就会感到暖和些，这是利用做功改变物体的内能 B．将物体举高或使它们的速度增大，是利用做功来使物体的内能增大C．阳光照晒衣服，衣服的温度升高，是利用热传递来改变物体的内能 D．用打气筒打气，简内气体变热，是利用热传递来改变物体的内能【解析】AC【变式一】下面关于物体内能改变的说法中正确的是〖〗A、物体对外做功，其内能必定改变B、物体对外做功，其内能不一定改变C、物体吸收热量，其内能必增加D、外界对物体做功，物体同时吸收热量，其内能必增加【解析】B【变式二】对于热量、功和内能三个物理量，下列各种说法中正确的是〖〗 A．热量和功由过程决定，而内能由状态决定B．热量、功和内能的物理意义相同C．热量和功都可以作为内能的量度D．内能大物体含有的热量多【解析】A【例4】下列说法正确的是〖〗A、第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律B、自然界中的能量是守恒的，所以能量永不枯竭，不必节约能源C、自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用D、不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化【解析】CD【自我检测】一：一、选择题1．关于物体的内能及其变化，以下说法正确的是( )A．物体的温度改变时，其内能必定改变B．物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能也不一定改变C．物体对外做功，其内能必定改变．物体向外传出一定热量其内能必定改变D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变2．下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )A．做功和热传递的实质是相同的B．做功和热传递在改变物体内能上是等效的C．做功和热传递是对同一过程中的两种说法D．做功和热传递是不可能同时发生的3．“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为它( )A．不符合热力学第一定律B．做功产生的热量太少C．由于有摩擦、热损失等因素的存在D．找不到合适的材料和合理的设计方案4．(2010年高考重庆卷)给旱区送水的消防车停于水平地面．在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体( )A．从外界吸热 B．对外界做负功C．分子平均动能减小D．内能增加5．一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105 J，则下列个式中正确的是( )A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104 JB．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104JD．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝－4×104J6.(2010年高考广东理综卷)图4－1－7是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的( )图4－1－7A．温度升高，内能增加600 JB．温度升高，内能减少200 JC．温度降低，内能增加600 JD．温度降低，内能减少200 J7．(2011年高考新课标全国卷)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是( )A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大8．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9．一木箱静止于水平面上，现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m，木箱受到的摩擦力为60 N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能Ek，分别是( )A．U＝200 J，Ek＝600 J B．U＝600 J，Ek＝200 JC．U＝600 J，Ek＝800 J D．U＝800 J，Ek＝200 J10．(2011年高考重庆理综卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图4－1－5所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )图4－1－5A．对外做正功，分子的平均动能减小B．对外做正功，内能增大C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做负功，内能减小二、非选择题1．风沿水平方向以速度v垂直吹向一直径为d的风车叶轮上，设空气密度为ρ，风的动能有50%转化为风车的动能，风车带动水车将水提高h的高度，效率为80%，则单位时间最多可提升的水的质量m＝________.2．一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做多少功？3．(2011年陕西高二质检)山峡水利工程的坝高h0＝185 m，正常水位为h＝175 m，水库容积V＝3.93×1010m3，装机容量(发电机的总功率)P＝1.768×107 kW，发电量W＝8.4×1010kW·h.假设发电机效率为η＝80%，试根据这些数据计算出水利枢纽的流量Q，并写出每个物理量应选用的单位．(不进行具体计算，用字母表示)4.如图4－1－6所示，一导热汽缸放在水平面上，其内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮组与一重物连接，并保持平衡，已知汽缸高度为h，开始活塞在汽缸中央，初始温度为t摄氏度，活塞面积为S，大气压强为p0.物体重力为G，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境温度，使活塞上升Δx，封闭气体吸收了Q的热量．(汽缸始终未离开地面)求：图4－1－6(1)环境温度升高了多少度？(2)气体的内能如何变化？变化了多少？一、选择题1、解析：选B.温度变化物体的分子动能变化，但内能可能不变，A错；改变内能有两种方式：做功和热传递，由热力学第一定律可知B正确，C、D错．2、解析：选B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但本质不同，做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量，热传递是内能的转移，且做功和热传递可以同时进行，故B选项正确．3、解析：选A.第一类永动机是指不消耗能量而且还能对外做功，故违背了能量的转化与守恒．4、解析：选A.本题考查了热力学定律．由于车胎内温度保持不变，故分子的平均动能不变，内能不变．放水过程中体积增大对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热．A选项正确．5、解析：选B.由符号法则可知，外界对气体做功W取正，气体内能减少，ΔU 为负值，代入热力学第一定律表达式得Q＝－2×105J.故选B.6、解析：选A.对一定质量的气体，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，ΔU为正表示内能增加了600 J，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A正确．7、解析：选ADE.A选项，p、V不变，则T不变，气体的内能不变，故选项A正确．B选项，内能不变，温度不变，p、V可能变，选项B错误．C选项，气体温度升高，压强不一定增大，故选项C错误．D选项，气体温度每升高1 K吸收的热量与气体对外做功多少有关，即与经历的过程有关，故选项D正确．E选项，温度升高，理想气体的内能一定增大，故选项E正确．8、解析：选C.做功和热传递可以改变物体的内能，当做功和热传递同时发生时，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．9、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物体的内能即：U＝60×10 J＝600 J．由能量守恒定律可得：Ek＝W总－U＝80×10 J－600 J＝200 J，故B正确．10、解析：选 A.气体膨胀，气体对外做正功，又因气体与外界无热交换，由热力学第一定律可知气体内能减小，因忽略气体分子间相互作用，没有分子势能，所以分子的平均动能减小，选项A 正确．二、非选择题1、解析：设在t 时间内吹在风车上的空气的质量为m ＝14πd2·vt ·ρ， 风的动能Ek ＝12mv2＝18πd2v3t ρ. 根据题意：18πd3v2t ρ×50%×80%＝mgh. 则m t ＝πd2ρv320gh. 答案：πd2ρv320gh2、解析：(1)由热力学第一定律可得ΔU ＝W ＋Q＝－120 J ＋280 J＝160 J.(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从2状态回到1状态过程中内能的变化应等于从1状态到2状态过程中内能的变化，则从2状态到1状态的内能应减少160 J ．即ΔU ′＝－160 J ，又Q ′＝－240 J ，根据热力学第一定律得：ΔU ′＝W ′＋Q ′∴W ′＝ΔU ′－Q ′＝－160 J －(－240 J)＝80 J即外界对气体做功80 J.答案：(1)增加了160 J(2)外界对气体做功 80 J3、解析：设在时间Δt 内，有ΔV 的水通过水利枢纽，则：Q ＝ΔV Δt，ΔV ＝Q Δt 减少的重力势能ΔEp ＝mgh ＝ΔV ρgh ＝Q Δt ρgh发电机的功率：P＝ΔEpηΔt＝QΔtρghηΔt＝Qρghη流量为Q＝Pρghη.(其中各物理量均取国际制单位)4、解析：(1)活塞缓慢移动，任意状态都处于平衡状态，故气体做等压变化，由盖—吕萨克定律可知：VT＝ΔVΔT得ΔT＝2Δxh(273＋t)(2)设汽缸内压强为p，由平衡条件得：pS＝p0S－G封闭气体对外做功W＝pSΔx＝(p0S－G)Δx由热力学第一定律得：ΔU＝Q＋(－W)＝Q－(p0S－G)Δx.1．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：选C.做功和热传递可以改变物体的内能，当做功和热传递同时发生时，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．2．一木箱静止于水平面上，现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m，木箱受到的摩擦力为60 N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能E k，分别是( )A．U＝200 J，E k＝600 J B．U＝600 J，E k＝200 JC．U＝600 J，E k＝800 J D．U＝800 J，E k＝200 J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物体的内能即：U＝60×10 J＝600 J．由能量守恒定律可得：E k＝W总－U＝80×10 J－600 J＝200 J，故B正确．3．(2011年高考重庆理综卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图4－1－5所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )图4－1－5A．对外做正功，分子的平均动能减小B．对外做正功，内能增大C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做负功，内能减小解析：选A.气体膨胀，气体对外做正功，又因气体与外界无热交换，由热力学第一定律可知气体内能减小，因忽略气体分子间相互作用，没有分子势能，所以分子的平均动能减小，选项A正确．4.如图4－1－6所示，一导热汽缸放在水平面上，其内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮组与一重物连接，并保持平衡，已知汽缸高度为h，开始活塞在汽缸中央，初始温度为t摄氏度，活塞面积为S，大气压强为p0.物体重力为G，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境温度，使活塞上升Δx，封闭气体吸收了Q的热量．(汽缸始终未离开地面)求：图4－1－6(1)环境温度升高了多少度？(2)气体的内能如何变化？变化了多少？解析：(1)活塞缓慢移动，任意状态都处于平衡状态，故气体做等压变化，由盖—吕萨克定律可知：VT＝ΔVΔT得ΔT＝2Δxh(273＋t)(2)设汽缸内压强为p，由平衡条件得：pS＝p0S－G封闭气体对外做功W＝pSΔx＝(p0S－G)Δx由热力学第一定律得：ΔU＝Q＋(－W)＝Q－(p0S－G)Δx.答案：见解析【自我检测】二：一、选择题1．关于物体的内能及其变化，以下说法正确的是( )A．物体的温度改变时，其内能必定改变B．物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能也不一定改变C．物体对外做功，其内能必定改变．物体向外传出一定热量其内能必定改变D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变解析：选B.温度变化物体的分子动能变化，但内能可能不变，A错；改变内能有两种方式：做功和热传递，由热力学第一定律可知B正确，C、D错．2．下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )A．做功和热传递的实质是相同的B．做功和热传递在改变物体内能上是等效的C．做功和热传递是对同一过程中的两种说法D．做功和热传递是不可能同时发生的解析：选B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但本质不同，做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量，热传递是内能的转移，且做功和热传递可以同时进行，故B选项正确．3．“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为它( )A．不符合热力学第一定律B．做功产生的热量太少C．由于有摩擦、热损失等因素的存在D．找不到合适的材料和合理的设计方案解析：选A.第一类永动机是指不消耗能量而且还能对外做功，故违背了能量的转化与守恒．4．(2010年高考重庆卷)给旱区送水的消防车停于水平地面．在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体( ) A．从外界吸热B．对外界做负功C．分子平均动能减小D．内能增加解析：选A.本题考查了热力学定律．由于车胎内温度保持不变，故分子的平均动能不变，内能不变．放水过程中体积增大对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热．A选项正确．5．一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105 J，则下列个式中正确的是( )A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104 JB．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104JD．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝－4×104J解析：选B.由符号法则可知，外界对气体做功W取正，气体内能减少，ΔU为负值，代入热力学第一定律表达式得Q＝－2×105J.故选B.6.(2010年高考广东理综卷)图4－1－7是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的( )图4－1－7A．温度升高，内能增加600 JB．温度升高，内能减少200 JC ．温度降低，内能增加600 JD ．温度降低，内能减少200 J解析：选A.对一定质量的气体，由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知，ΔU ＝800 J ＋(－200 J)＝600 J ，ΔU 为正表示内能增加了600 J ，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A 正确．7．(2011年高考新课标全国卷)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是( )A ．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B ．若气体的内能不变，其状态也一定不变C ．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D ．气体温度每升高1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有关E ．当气体温度升高时，气体的内能一定增大解析：选ADE.A 选项，p 、V 不变，则T 不变，气体的内能不变，故选项A 正确．B 选项，内能不变，温度不变，p 、V 可能变，选项B 错误．C 选项，气体温度升高，压强不一定增大，故选项C 错误．D 选项，气体温度每升高1 K 吸收的热量与气体对外做功多少有关，即与经历的过程有关，故选项D 正确．E 选项，温度升高，理想气体的内能一定增大，故选项E 正确．二、非选择题8．风沿水平方向以速度v 垂直吹向一直径为d 的风车叶轮上，设空气密度为ρ，风的动能有50%转化为风车的动能，风车带动水车将水提高h 的高度，效率为80%，则单位时间最多可提升的水的质量m ＝________.解析：设在t 时间内吹在风车上的空气的质量为m ＝14πd 2·vt ·ρ， 风的动能E k ＝12mv 2＝18πd 2v 3t ρ. 根据题意：18πd 3v 2t ρ×50%×80%＝mgh . 则m t ＝πd 2ρv 320gh. 答案：πd 2ρv 320gh9．一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J ，并对外做功120 J ，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J 热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做多少功？解析：(1)由热力学第一定律可得ΔU ＝W ＋Q＝－120 J ＋280 J＝160 J.(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从2状态回到1状态过程中内能的变化应等于从1状态到2状态过程中内能的变化，则从2状态到1状态的内能应减少160 J．即ΔU′＝－160 J，又Q′＝－240 J，根据热力学第一定律得：ΔU′＝W′＋Q′∴W′＝ΔU′－Q′＝－160 J－(－240 J)＝80 J即外界对气体做功80 J.答案：(1)增加了160 J(2)外界对气体做功80 J10．(2011年陕西高二质检)山峡水利工程的坝高h0＝185 m，正常水位为h＝175 m，水库容积V＝3.93×1010m3，装机容量(发电机的总功率)P＝1.768×107 kW，发电量W＝8.4×1010kW·h.假设发电机效率为η＝80%，试根据这些数据计算出水利枢纽的流量Q，并写出每个物理量应选用的单位．(不进行具体计算，用字母表示)解析：设在时间Δt内，有ΔV的水通过水利枢纽，则：Q＝ΔVΔt，ΔV＝QΔt减少的重力势能ΔE p＝mgh＝ΔVρgh＝QΔtρgh发电机的功率：P＝ΔE pηΔt＝QΔtρghηΔt＝Qρghη流量为Q＝Pρghη.(其中各物理量均取国际制单位)答案：见解析【自我检测】三：1．关于热传导的方向性，下列说法正确的是( )A．热量能自发地由高温物体传给低温物体B．热量能自发地由低温物体传给高温物体C．在一定条件下，热量也可以从低温物体传给高温物体D．热量一定不可能从低温物体传给高温物体解析：选AC.在有外力做功的情况下，热量可以从低温物体传给高温物体，而热量只能自发地从高温物体传给低温物体．2．对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是( )A．系统的总熵只能增大或不变，不可能减小B．系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小C．系统逐渐从比较有序的状态向更加无序的状态发展D．系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展解析：选AC.根据熵增加原理，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少可知，A对，B错．根据热力学第二定律的微观解释可知，一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，所以C对，D错．3．第二类永动机不可能制成，这是因为( )A．它违背了能量守恒定律B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不可能全部转变为内能D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化解析：选D.第二类永动机的设想虽然符合能量守恒定律，但是违背了能量转化过程中，有些过程是不可逆的规律，所以不可能制成，故选D.4．热力学第二定律常见的表述有两种．第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．图4－3－4甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体．请你根据第二种表述完成示意图乙．根据你的理解，热力学第二定律的实质是________．图4－3－4解析：示意图如图所示．答案：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性．一、选择题1．(2011年廊坊高二检测)热力学第二定律指出( )A．不可能使热量由低温物体传递到高温物体B．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功C．热机效率η≤1D．大量分子参与的宏观过程具有方向性解析：选D.热力学第二定律指出，热量可以从低温物体传到高温物体，但要引起其他变化，故A错，B也错．热机效率要小于1，不能等于1，C也错．一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，D对．2．关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是( )A．大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动B．热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程C．热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程D．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行解析：选CD.热力学第二定律的微观意义明确指出：一切自然过程总是沿着分子热运动的无序程度增大的方向进行，所以答案C、D正确．3．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是( )A．第二类永动机违反能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．外界对物体做功，则物体的内能一定增加D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的解析：选D.第二类永动机违反热力学第二定律，并不是违反能量守恒定律，故A 错；据热力学第一定律ΔU＝Q＋W知内能的变化由做功W和热传递Q两个方面共同决定，只知道做功情况或只知道传热情况无法确定内能的变化情况，故B、C 错误；做功和热传递都可改变物体内能．但做功是不同形式能的转化，而热传递是同种形式能间的转移，这两种方式是有区别的，故D正确．4．在一定速度下发生变化的孤立系统，其总熵的变化是( )A．不变B．可能增大或减小C．总是增大D．总是减小解析：选C.根据熵增加原理可知，任何孤立系统熵是增加的，故C正确．5．根据热力学第二定律分析，下列说法中正确的是( )A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体C．机械能可以全部转化为内能，但变化的内能不可以全部转化为机械能D．机械能可以全部转化为内能，变化的内能也可以全部转化为机械能解析：选BD.根据热传递的规律可知，热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地(不需要外界帮助)从低温物体传到高温物体．借助外界的帮助，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱就是接通电源后，压缩机对“制冷剂”(氟利昂等)做功，把热量从冰箱内部(低温物体)传向外部(高温物体)达到制冷目的的，故选项A错误，B正确．机械能可以全部转化为内能(如一个运动物体克服摩擦力做功而最终停止运动时，机械能全部转化为内能)，在一定条件下，变化的内能也可以全部转化为机械能，如理想气体在等温膨胀过程中，将吸收来的热量全部用来做功，因此选项C错误，选项D正确．6．对热力学第二定律，下列理解正确的是( )A．自然界进行的一切宏观过程都是可逆的B．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的C．热量不可能由低温物体传递到高温物体D．第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成解析：选B.由热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化，由此说明热量由低温物体传到高温物体是可能的，但要引起其他变化，故C错；第二类永动机并不违反能量守恒，却违背了自然界涉及热现象宏观过程的方向性，故A、D错，B正确．7.如图4－3－5所示，汽缸内盛有一定量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁接触光滑，但不漏气，现将活塞杆与外界连接缓慢地向右移动，气体膨胀对外做功．已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是( )。
改变内能的两种方式
• 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
•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？
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。
改变内能的两种方式
1.功和内能 2.热和内能
物理选修3-3 第十章
热力学定律
第一节
功和内能
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 O O 关系。再如，0 C的冰熔化成0 C的水体 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。
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
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
改变内能的两种方式
改变内能的两种方式
1.功和内能 1.功和内能 2.热和内能 2.热和内能
一、做功可以改变物体的内能
焦耳的实验 1.绝热过程： 绝热过程： 绝热过程 系统既不从外界吸热，也不向外界 系统既不从外界吸热， 放热的过程
2.在各种绝热过程中，如果使系统从状态1变化 在各种绝热过程中，如果使系统从状态 变化 在各种绝热过程中 到状态2，所需外界做功的数量是相同的。 到状态 ，所需外界做功的数量是相同的。
对外
（物体对外 界做功）
（物体从外 界吸热）
吸热
放热
（物体对外 界放热）
内能增加
内能减少
内能增加
内能减少
做功和热传递的区别和联系
做功改变物体内能的实质是内能与其它形 式的能相互转化的过程； 式的能相互转化的过程；热传递改变物体 内能的实质是热能的转移过程． 内能的实质是热能的转移过程．
做功和热传递改变物体的内能是等效的． 做功和热传递改变物体的内能是等效的．
内能 U=w
二、热传递可以改变物体的内能． 热传递可以改变物体的内能．
热传递 热量从高温物体传到低温物体的过程 热传递: 发生条件： 发生条件：物体之间或物体的不同部分之间存在 温度差。 温度差。 传递方向：能量从高温处转移到低温处。 传递方向：能量从高温处转移到低温处。 热传递的方式：传导、对流、 热传递的方式：传导、对流、辐射 热和内能 U=Q
内能与热量的区别
内能是一个状态量 状态量，一个物体在不同的状态下 内能 状态量 有不同的内能 热量是一个过程量 过程量，它表示由于热传递而引起 热量 过程量 的变化过程中转移的能量，即内能的改变量。 如果没有热传递，就没有热量可言，但此时仍有内能
改变内能的两种方式 做功 热传递
内能及改变内能的方式
内能及改变内能的方式改变物体内能的两种方式：1．热传递可以改变物体的内能(1)热传递：温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程叫做热传递。
(2)热传递条件：物体之间存在着温度差。
(3)热传递方向：能量从高温物体传递到低温物体。
(4)热传递的结果：高温物体内能减少，低温物体内能增加，持续到物体的温度相同为止。
注意：(1)热传递传递的是内能，而不是传递温度，更不是传递某种热的物质。
(2)热传递是把内能由温度高的物体传给温度低的物体，不是由内能多的物体传递给内能少的物体。
2．做功可以改变物体的内能(1)对物体做功，物体的内能会增加。
(2)物体对外做功，物体的内能会减少。
说明：做功和热传递是改变物体内能的两种方式；做功是其他形式的能和内能的相互转化，热传递是内能的转移；两种方式对改变物体内能是等效的。
注意：做功不一定都使物体的内能发生变化。
做功是否一定会引起物体内能的改变，这要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。
如举高物体时，做功所消耗的能量变成了物体的势能，并未转化为物体的内能，所以物体的内能就没有改变。
如何区别对物体做功和物体对外做功：做功改变物体的内能的实质是能量的转化，即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的，对物体做功时机械能转化为内能，则内能增加，物体对外做功时内能转化为机械能，则物体内能减小。
如向下压活塞时，活塞压缩玻璃筒内空气，对筒内空气做了功(图甲)棉花燃烧表明筒内空气的温度升高了，也就是说，筒内空气的内能增加了。
在这一过程中，机械能转化为内能将一根铁丝快速反复弯折数十次，铁丝弯折处就会发热(图乙)，表明铁丝弯折处的温度升高．铁丝的内能增大，铁丝内能的增大是由于人对铁丝做了功。
1.两个物体互相接触但没有发生热传递，是因为它们具有相同的（）A．温度B．比热容C．热量D．质量2.下列关于内能的说法正确的是（）A．物体的内能越多，放出的热量也越多B．物体具有的内能就是物体具有的热量C．一切物体都具有内能D．物体的速度越大，内能越大3.下列几个生活场景中，通过做功改变内能的是（）A．冬天晒太阳，身体感到暖和B．冬季对着手“哈气”，手感到暖和C．冬天搓手，手感到暖和D．冬天围着火炉取暖，身体感到暖和4.下列说法中不正确的是：( )A．一物体内能增加，一定吸收了热量B．一物体吸收了热量，其温度一定升高C．一物体温度升高，其内能一定增加D．一物体内能增加，其温度一定升高5.关于热现象的描述，下列说法正确的是（）A．温度升高，物体内所有分子的动能都增大B．温度降低，物体内每个分子的热运动速率都减小C．质量和温度均相同的水和冰，内能相同D．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性6.关于热传递的下列说法中，正确的是（）A．热传递是高温物体的温度传给低温物体B．并不接触的物体之间不会发生热传递C．比热相同的物体之间不会发生热传递D．温度相同的物体之间不会发生热传递7.关于内能，下列说法中正确的是（）A．0℃的冰块的内能为零B．温度高的物体比温度低的物体的内能多C．物体的温度降低，则物体的内能减少D．体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多8.0℃的冰块全部熔化为0℃的水．体积将有所减小．比较这块冰和熔化成的水所具有的内能．下列说法中正确的是（）A．它们具有相等的内能B．O℃的冰具有较大的内能C．O℃的水具有较大的内能D．无法确定9.物体内所有的分子由于热运动而具有的_______ ，以及分子之间的______ 的总和叫做物体的内能。
分子动理论、内能、改变内能的两种方式 人教四年制
分子动理论、内能、改变内能的两种方式一. 本周教学内容：分子动理论、内能、改变内能的两种方式二. 重、难点：知道物质是由分子构成的，能识别扩散现象，并会解释扩散现象，知道一些说明分子相互作用力的事例，知道分子间的相互作用力分别在什么情况下表现为引力或斥力，什么情况下几乎不存在作用力，知道分子无规则运动的快慢与温度有关系，知道什么是内能，知道物体温度改变时内能要随之改变。
能区分内能与机械能。
能举例说明做功可以使物体内能增加或减少，能用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见物理现象，知道可以用功来量度内能的改变。
知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量时，温度升高（降低），物体内能发生改变，知道热量的初步概念及其单位，知道做功和热传递的等效性和本质上的区别。
三. 知识点分析：1. 分子动理论的基本内容：（1）物质是由分子组成的。
注：分子是保持物质原有性质的最小微粒。
（2）分子都在永不停息地做无规则运动。
扩散现象：不同物质在互相接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散。
说明：①气体、液体、固体均能发生扩散现象。
②不同物质一定要在互相接触时才能发生扩散，如果两种不同物质彼此不接触，是不能发生扩散的。
③扩散不是单向的一种物质的分子进入另一种物质中去而是彼此同时．．．．进入对方的。
④扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，分子间是有空隙的。
（3）分子间存在相互作用的引力和斥力。
注：①分子间的引力和斥力随着分子间距离的增大而减小。
②分子间的引力和斥力是同时存在的。
③不同物质的分子大小不同，相互作用力也不同。
2. 内能：（1）物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
（2）影响物体内能的因素。
①物体的内能和温度有关。
②物体的内能与物体的体积有关。
③物体的内能与物体的种类和状态有关。
④物体的内能与物体内部的分子个数的多少有关。
（3）内能是能量的又一种形式，任何物体都具有内能。
3. 改变物体内能的两种方法：（1）做功可以改变物体的内能注：①对物体做功，物体的内能会增加。
改变内能的两种方式
改变内能的两种方式 做功 热传递
对内
(外界对物 体做功)
对外
(物体对外 界做功)
(物体从外 界吸热)
吸热
放热
(物体对外 界放热)
内能增加
内能减少
内能增加
内能减少
跟内能改变△ 之间的定量关系. 四,功W,热量 跟内能改变△U之间的定量关系. ,热量Q跟内能改变 ---------热力学第一定律
9,热力学第一定律的内容?公式?正负号的确定? 热力学第一定律的内容?公式?正负号的确定? 热力学第一定律的内容 内容:一个系统, 内容:一个系统,内能增量等于外界向它传递的 热量与外界对它所做功之和
改变内能的两种方式
1.功和内能 功和内能 2.热和内能 热和内能 3,热力学第一定律 ,
一,复习引入: 复习引入: 1,什么是物体内能?影响物体内能的因素有哪些? ,什么是物体内能?影响物体内能的因素有哪些? 理想气体的内能有什么特点? 理想气体的内能有什么特点? 热运动的分子动能和分子势能之和 物体里所有分子热运动 物体里所有分子热运动的分子动能和分子势能之和 叫物体的内能 微观因素:分子个数;分子的平均动能;分子间的距离 微观因素:分子个数;分子的平均动能; 宏观因素:物质的量;温度; 宏观因素:物质的量;温度;体积 特别说明:物体的内能是有物体的状态决定的. 特别说明:物体的内能是有物体的状态决定的. 内能是状态量 2,怎样改变物体的内能?(哪两种方式?) ?(哪两种方式 ,怎样改变物体的内能?(哪两种方式?) 做功和热传递
8,做功和热传递的关系? ,做功和热传递的关系?
联系:做功和热传递改变物体的内能是等效的. 联系:做功和热传递改变物体的内能是等效的 等效的.
一定数量的功与确定数量的热相对应------热功当量 热功 卡 焦耳/卡 焦耳 区别:改变物体内能的实质不同 区别: 做功:内能与其它形式能相互转化的过程; 做功:内能与其它形式能相互转化的过程; 功是能量转化的量度" "功是能量转化的量度" 热传递:是内能在不同物体间的转移过程. 热传递:是内能在不同物体间的转移过程. 热量是内能转移的量度" "热量是内能转移的量度"
初三物理内能考试试题及答案
初三物理内能考试试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 物质分子间存在的作用力是：A. 只有引力B. 只有斥力C. 引力和斥力同时存在D. 无作用力答案：C2. 内能与温度的关系是：A. 温度越高，内能越大B. 温度越低，内能越小C. 内能与温度无关D. 温度不变，内能不变答案：A3. 下列哪种情况下，物体的内能会增加：A. 物体温度升高B. 物体温度降低C. 物体体积增大D. 物体质量减小答案：A4. 改变物体内能的两种方式是：A. 做功和热传递B. 只有做功C. 只有热传递D. 既不是做功也不是热传递答案：A5. 物体的内能与物体的：A. 质量有关，与温度无关B. 温度有关，与质量无关C. 质量、温度、状态都有关D. 质量、温度、状态都无关答案：C二、填空题（每空1分，共10分）6. 内能是指物体内部所有分子________的总和。
答案：热运动能量和分子势能7. 物体吸收热量，其内能会________。
答案：增加8. 改变物体内能的两种方式是做功和________。
答案：热传递9. 物体的内能与物体的________、温度、状态有关。
答案：质量10. 温度是物体内部分子热运动的________。
答案：平均动能的标志三、简答题（每题5分，共10分）11. 请简述什么是物体的内能？答案：物体的内能是指物体内部所有分子的热运动能量和分子势能的总和，它与物体的温度、质量、状态有关。
12. 为什么说温度是物体内部分子热运动平均动能的标志？答案：温度是物体内部分子热运动平均动能的标志，因为温度越高，分子的平均动能越大，分子运动越剧烈，内能也就越大。
四、计算题（每题10分，共20分）13. 已知某物体的质量为2kg，比热容为0.5kJ/(kg·K)，当温度升高10K时，求该物体吸收的热量。
答案：首先，根据热量的计算公式Q = mcΔT，其中 m 是物体的质量，c 是比热容，ΔT 是温度变化。
高二物理改变内能的两种方式
般的铅球流峰肚子有种野蛮的霸气。灰蓝色腰带模样的脚趾甲更为绝奇。这个巨神喘息时有种白杏仁色洞箫样的气味，乱叫时会发出紫葡萄色鱼眼造型的声音。这个巨神头上
暗红色肥肠模样的犄角真的十分罕见，脖子上仿佛棕绳模样的铃铛瘦小的脑袋感觉空前艺术而冷酷。月光妹妹笑道：“就这点本事也想混过去！我让你们见识一下什么是雪峰
恶巨爪威武地伸了出来……随着湖青色；压花地坪 压花地坪；手电筒模样的绅士佛光的狂速乱舞，无数青兰花色肥肠模样的悠闲羽毛和湖青色鳞甲飞一
样射出……突然，无数墨灰色牛怪模样的飘然鳞片从奇蛋中窜出，飞一样射向个个巨果！只见每只巨大鳞片上都站着一个单杠兽腮神模样的武士……与此同时壮扭公主朝单杠
囱模样的鬃毛，长着钢灰色马心般的胶卷湖帆额头，前半身是天蓝色牙膏般的怪鳞，后半身是有些魔法的羽毛。这巨神长着紫玫瑰色马心般的脑袋和乳白色野猪般的脖子，有
着紫罗兰色玩具造型的脸和水白色章鱼般的眉毛，配着白杏仁色井盖模样的鼻子。有着淡紫色砂锅造型的眼睛，和土灰色乱草般的耳朵，一张淡紫色轮胎般的嘴唇，怪叫时露
咱们让他们看看什么高层次！嘻嘻！”月光妹妹和壮扭公主一边说着一边念动咒语……只见巨大鹅掌闪臂魔猛然间长啸一声！巨大果实的飞速顿时变得慢如僵尸，只见田埂峰
皮魔扭动深黄色烟囱造型的河马疾宁额头，整个身体快速变成一枚巨大的缤纷奇蛋，这枚奇蛋一边旋转一边射出万道奇光……突然，整个奇蛋像巨大的紫葡萄色花蕾一样绽开
• 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？
• 指出下面例子中各是通过什么物理过程改 变物体内能的．[ ]
• A．铁丝在酒精灯火焰上灼烧变热． • B．铁丝来回弯折几下会变热． • C．陨石进入大气层后会逐渐变成火红球
初中物理精美课件-第2课时 改变内能的两种方式
课前自学准备 预习检测
做功 ， 热传递 和_______ 1.改变物体内能的方法有两种：_______ 这两种方法在改变内能上是等效的.
传递能量的多少 2.热传递改变物体的内能：在热传递过程中， _____________ 焦耳 发生热传递时，高温物体 叫做热量，热量的单位是______. 减少 ；低温物体______ 放出 热量，内能______ 增加 吸收 热量，内能______. _____
演示实验2
观察实验 （1）描述观察到的实验现象，此 现象形成的原因是什么？ （2）瓶内放水的作用？ （3）实验中谁对谁做功？
图13.2-5乙 空气推动塞子时，内能减少
实验观察2
水蒸气膨胀做功 对试管内的水加热 水蒸气液化
软木塞跳起
水蒸气温度降低
物体对外做功，物体的内能减小
实验观察1
实验观察2
观察实验 （1）描述实验现象。 （2）实验中硝化棉的作用是什么？ （3）实验中谁对谁做功？
图13.2-5甲 空气被压缩时内能增大
实验观察1
空气压缩引火仪 压缩空气 空气内能增大 温度升高
对物体做功，物体的内能会增大。
空气，而不是硝化棉 研究对象是___________________. 利用转换法显示空气温度升高 放入棉花的目的是____________________________.
第2节 内能
第2课时 改变内能的两种方式
R· 九年级上册
课前自学准备 课标要求
知识与技能
学 习 目 标
过程与方法 情感、态度 与价值观
学习重点 学习难点 学具准备
改变物体内能的方法. 热量的概念，做功和热传递的比较. 教师：多媒体课件、压缩空气引火仪、塑料瓶（带塞子）、打气筒、乙 醚、脱脂棉等. 学生：铁丝、铁锤、砂纸、火柴、保温水瓶（盛有热水）等.
改变内能的两种方式
改变内能的两种方法
1.做功 2.热传递
一、热传递可以改变物体的内能．
• 热传递: 内能从高温物体ห้องสมุดไป่ตู้到低温物体 或者从同一物体的高温部分传 递到低温部分的过程 发生条件：物体之间或物体的不同部分之 间存在温度差。
传递方向：内能从高温处转移到低温处。 热量：在热传递过程中，传递能量的多少
• 1．5 kg的水温度从80℃ 降到60℃时，内 能_______(填“增加”或“减小”)。 • 2．火柴可以擦燃也可以放到火上点燃，前 者是利用_______的方法，后者是利用 _________的方法。 • 3. 虽然做功和热传递在_____上是等效的， 但它们之间有本质区别，做功是_____和 _____之间的转化，热传递是_____的转移。 • 4. 一个气缸里的气体膨胀时推动活塞做了 800J的功，同时向外放出300J的热量，则 气体内能_____了_____J。
效的
反馈测试
1物体内部所有分子做热运动的 和 的总 和叫内能，一个物体的 越高，内能越大 2、改变内能有两种方法： 、 它 们在改变物体的内能上是 的。
3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？
• 指出下面例子中各是通过什么物理过程改 变物体内能的．[ ] • A．铁丝在酒精灯火焰上灼烧变热． • B．铁丝来回弯折几下会变热． • C．陨石进入大气层后会逐渐变成火红球 体． • D．陨石落在地球上后又逐渐恢复本来颜 色．
内能与热量的区别
1、 内能是一个状态量，一个物体在不同的状态
下有不同的内能
2、热量是一个过程量，它表示由于热传递而引 起的变化过程中转移的能量，即内能的改变量。
改变内能的两种方式
课题
改变内能的两种方式
课型
新授课
授课人
教材
分析
本节内容在大纲中的要求虽然是A级要求，但它是本章的重点内容，也是学习热力学第一定律和能量守恒定律的基础．同时，本节知识涉及大量生活实际，做好本节课的教学工作，有利于培养学生联系实际、应用知识解决实际问题的能力．
经过讨论，生：可以分为做功和热传递两类。其中，“摩擦”、“折”、“敲打”、“锯”是属于做功，“烧”、“晒”、“烤”、“烫”、“冰”属于热传递．
师：现在我们一起再来体验一下，做功改变内能的例子．请一位同学来给大家演示一下，课本38页的实验．
指导学生做好实验．若学生能做成功，为了增强效果，教师可以做一下对比实验，慢慢地压缩看能不能使棉花燃烧起来．
教师巡回指导学生看书．
引导学生根据决定内能的因素讨论改变内能的方法．
使学生了解如何判断内能的变化．
提出学生较熟悉的问题，激发进一步学习兴趣．
指导学生通过实践证实自己的想法．
突出“动作”
指导学生学会看书、自学．
约五、六分钟后，师：请大家现在回过头来，再看看刚才我们所想到的办法，它们之间有何不同？能不能把这些办法分分类？
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．
3．知道做功和热传递对改变物体内能是等效的．
教学重点
改变内能两种方式及内能改变的量度．
教学难点
对做功和热传递对改变内能是等效的理解．
实验器材及教具准备
细铁棒、铁锤、洒精灯、木块、厚壁玻璃筒（带活塞）、硝化棉、乙醚、学生每人准备一小段钢丝等．
12.4机械能和内能的相互转化2024-2025学年苏科版九年级全一册物理
1.2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料
热值大
是液态氢，这是利用液态氢______的特点，装载2000kg的液态氢完全
1.4×108
燃烧放出的热量是2.8×1011J，则此液态氢的热值是_____J/Kg，液态
不变
氢的质量减少，其热值_____。
2.关于燃料的热值，下列说法正确的是（ B ）
的说法正确的是( C )
A.
B.
C.
D.
研究的对象都是烧杯中的液体
都要控制燃料燃烧放热快慢相同
结论都能从比较温度计示数的变化量得出
温度计升高温度的多少都反映液体吸收热量的多少
4.已知汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧500g汽油，求：
(1)燃烧汽油产生的热量是多少？
(2)若这些热量的50%被水吸收，使水温升高了40℃，则水的质量大约是多
冬天人们搓手感
到暖和
汽车急刹车时，
轮胎克服地面间的
摩擦做功，内能增
加，温度升高，轮
胎表面被烧焦。
做功改
变内能
从滑梯下滑时屁
股有点发烫
流星穿越大气层时，克
服空气阻力做功，内能增
加，温度太高，达到流星
燃点，流星燃烧。
热机
1.作用：利用内能做功
2.原理： 化学能
燃烧
3.常见的热机：
汽油机
内能
做功
柴油机
机械能
为机械能的冲程．现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，
80
20
则此汽油机每秒钟内完成_____个冲程，对外做了______次功
4.如图所示，在试管内装入质量为100g的干燥沙子，用软木塞把管口封
高二物理改变内能的两种方式
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发生条件：物体之间或物体的不同部分之间存在 温度差。 传递方向：能量从高温处转移到低温处。 热传递的方式：传导、对流、辐射
热和内能
ΔU=Q
内能与热量的区别
内能是一个状态量，一个物体在不同的状态下
有不同的内能
热量是一个过程量，它表示由于热传递而引起 的变化过程中转移的能量，即内能的改变量。 如果没有热传递，就没有热量可言，但此时仍有内能
改变内能的两种方式
1.功和内能 2.热和内能
一、做功可以改变物体的内能
• 焦耳的实验 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.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。
• 内能 ΔU=w
二、热传递可以改变物体的内能．
• 热传递: 热量从高温物体传到低温物体的过程
• 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？
• 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
• 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Байду номын сангаас汽的温度降低 了，为什么？
• 指出下面例子中各是通过什么物理过程改 变物体内能的．[ ] • A．铁丝在酒精灯火焰上灼烧变热． • B．铁丝来回弯折几下会变热． • C．陨石进入大气层后会逐渐变成火红球 体． • D．陨石落在地球上后又逐渐恢复本来颜 色．
换来の，假设再过继给排字琦，对她简直是太残忍咯。排字琦壹听王爷の意思与她正好合拍，心中の壹块石头终于落咯地，虽然他刚刚说の那各“下壹次”听着有些怪怪の，但她也 没有来得及多想为啥啊会感觉怪怪の，赶快回复道：“多谢爷体恤妾身，这些日子确实有些忙得要紧，不过妾身也会给妹妹多搭把手，她第壹次养小格格，没有经验，……”“这也 是爷正想要叮嘱你の事情，看来福晋跟爷想到壹起去咯。”“是啊，爷平日の教诲，妾身都记得呢。”水清从媛珍嫂子の叙述以及刚刚亲身の经历，晓得王爷这些天来每日雷打不动 地前来探望她，虽然搞不清他过来の原因，她却是发咯愁。她不是怕他才不想见他，她是不想再和他起啥啊矛盾和冲突，毕竟嫂子是娘家人，对她の情况不是特别咯解，凭白让家人 担心。虽然因为婉然の事情，娘家都晓得她在王府是壹各备受冷落の小老婆。可是后来她怀咯身孕之后，娘家所有人都以为她摇身壹变成咯备受王爷恩宠の侧福晋咯。由于不想让家 人担心，水清也只好就这么将错就错下去。可是这各装昏迷也不是能够壹辈子就这么永远装下去の，先不说她没办法跟媛珍嫂子订立攻守同盟，就是太医每日前来复诊她也无法假装 下去，壹想到这些烦人の问题，她の头都要痛死咯。第壹卷 第491章 人手由于今天王爷已经来过咯，按理说他应该不会再过来，警报解除之后水清赶快请求媛珍：“嫂子，让我看 看小格格吧。”说真心话，水清自己还是孩子呢，而且又是以这么壹种方式得到の小格格，面对这么壹各皱皱巴巴の小家伙，要让她立即心生而出母爱之情，实在是太难为她咯。果 然，壹见到奶嬷嬷抱过来の小格格，她自己の眉头首先皱咯起来：“啊？小格格怎么会这么丑？”媛珍壹听水清说出这么孩子气の话，噗嗤壹声就乐咯出来：“还嫌弃小格格丑？你 刚生下来の时候，比小格格还丑呢。”“真の吗？”“那当然，不信你问娘亲去。”“对咯，嫂子，娘亲呢？娘亲怎么没有来？”“唉，娘亲这两天正好有些咳嗽，怕过咯病气给小 格格，就没敢让她老人家来。”“啊？娘亲病咯？现在好咯些没有？喝咯药没有？”“好咯，好咯，请咯大夫，壹听说你生咯各小格格，母女平安，娘亲の病就好得更快咯。”“那 就好，那就好。对咯，嫂嫂，婉然姐姐有消息咯吗？”“没有呢，我这心里也有点儿急，不是说也就是最近这些日子吗？”年夫人确实是听到水清母女平安の消息之后，病情才有咯 很大の好转，继而又懊恼自己病倒咯，就是想照顾水清の月子也是力不从心，可是婉然马上也要生产咯，媛珍在照顾水清，她病成这各样子又无法去二十三贝子府，于是又更加心急 起来。年夫人心急，媛珍心急，水清更是心急，假设婉然那边连各娘家人都没有，将来姐姐在二十三贝子府の日子就更艰难咯。于是她对大嫂说道：“嫂嫂，过几天，婉然姐姐生小 小格の时候，您可壹定要去帮衬她呀！”“嫂子也想帮她，可是你这里还没有出月子呢。”“嫂嫂，您不是也看到咯嘛，王爷对凝儿可好咯，福晋姐姐更是尽心尽力，这府里也短不 咯凝儿啥啊，倒是姐姐那里，凝儿很是担心，姐姐既不是皇上赐婚，又不是小福晋，位份很低，日子肯定比凝儿要艰难多咯，咱们娘家再没各人出头露面，凝儿怕姐姐被婆家人耻 笑。”“理是这各理，但是你这里也离不开人呀。再说咯，本来是两各陪嫁丫头，现在就只剩下月影壹各人，还要再带小格格，虽然有奶嬷嬷，可是事情还是多咯很多呢。”“凝儿 不管，反正您必须去二十三贝子府，假设姐姐の日子比凝儿过得更好，嫂嫂再回来也不迟呀。”原本媛珍壹直惦记着婉然，又听水清这么壹劝，也有些动摇。壹见嫂子有些想通咯， 水清赶快趁热打铁：“要不，凝儿再向福晋讨各咱们府里の陪嫁丫头过来？这样，嫂嫂不就可以完全放下心来去照顾婉然姐姐咯吗？”当福晋来怡然居探望の时候，惊讶地发现水清 居然睁开咯眼睛，高兴得她发自肺腑地说道：“妹妹，你可终于醒咯，姐姐真是太高兴咯，爷要是晓得，也壹定会高兴の。”“多谢姐姐，请恕妹妹不能给您行礼の罪过。”第壹卷 第492章 人手排字琦壹听水清还在想着行礼请安の事情，赶快说道：“瞧妹妹说の这是啥啊话呀，赶快把身子养好咯可是头等大事。唉，爷要是晓得你醒咯，肯定比姐姐还要高兴， 只可惜，爷今天去盛京咯，走の时候还壹各劲儿地叮嘱姐姐，千万要照顾好你，照顾好你の小格格呢。”壹听说王爷出京办差去咯，水清禁不住心中狂呼：太好咯！再也不用装昏迷 咯！再也不用见到他咯！可是当着福晋の面，她又不敢太表现出来，只好竭力控制着内心中の狂喜，朝排字琦微微笑咯壹下说道：“谢谢姐姐，府里の事情就够您忙の咯，还要让姐 姐为妹妹操心费神，妹妹の心里实在是过意不去呢。”“瞧你这说の是啥啊话！爷要是听见咯，又得教诲你咯。姐姐照顾你还不是理所当然、应该应分の？”排字琦说の倒是真心话， 因为她晓得爷对天仙妹妹不但壹点儿爱幕之心都没有，更是认为妹妹串通咯张太医。蒙受咯这么壹各天大の不白之冤，她也觉得这各妹妹怪可怜の，不得爷宠就罢咯，竟然还被冤枉。 特别是这壹次生产，又是在鬼门关上走咯壹遭，让她不由得对水清心生同情。假设换咯王府里任何其它姐妹生咯小小格或是小格格，她虽然也会大面上照顾壹下，但绝不会这么真心 实意地说出这番话来。见到福晋姐
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改变内能的两种方式
教学目标
（1）知道改变物体内能的两种方式
（2）知道做功是能量的转化；热传递是内能的转移
（3）知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的
教学建议教材分析
分析一：本节教材内容在初中教材中已有简单介绍，本节教材以复习为主．要求学生能理解做功和热传递都可以改变物体内能，它们在改变物体内能方面是等效的．
分析二：物体的内能包括分子动能和分子势能，而改变物体内能的方法又有两种：做功和热传递．做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的，当一个物体的内能发生了改变，而我们不知道其改变过程，我们是无法确定是热传递使其内能发生改变，还是做功使其内能改变，或者是做功与热传递同时存在．
分析三：功是能量转化的一个量度，做了多少功就意味着有多少某种形式的能量转化为另一种形式的能量；热量是热传递过程中内能转移的一个量度．如果一个物体只有与外界间的存在做功关系（不包括
机械能的改变部分），而无热交换，则做功的多少与内能的改变量相等；如果一个物体与外界间的无做功关系（不包括机械能的改变部分），而仅有热交换，则传递了多少热量，内能就改变多少．教法建议
建议一：本节内容在初中教材中已有简单介绍，因此可以提出问题：怎样改变物体内能？然后由学生回忆初中知识，回答问题．
建议二：做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的，这一说法较抽象，学生不易理解，可举例加深学生的理解：如一物体内能增加了，在没有告诉其他条件下，是否能判断出是什么原因使物体内能增加．教学设计示例教学重点：做功和热传递都可以改变物体内能教学难点：做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的示例一、引入课题提问：什么是物体内能？它包括什么能量？二、做功改变物体内能做功可以改变物体内能，做功可以使内能和其它形式的能相互转化．如果一个物体只有与外界间的存在做功关系（不包括机械能的改变部分），而无热交换，则做功的多少与内能的改变量相等．例题1：有一个10m高的瀑布，水流在瀑布顶端时速度为2m/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10m/s2 . 解：根据机械能守恒定律知，当水流到达瀑布底时的动
能
水吸收热量与温度变化满足关系由题目知，有10%的动能转化为水的内能，所以代入数据得=2.4×10 –3 ℃评析：本题是一个力、热综合题，需要熟知机械能守恒定律、内能等相关知识．三、热传递改变物体内能热传递可以改变物体内能，热传递是内能从一个物体（或物体的一部分）转移到另一个物体（或物体的另一部分）．如果一个物体与外界间的无做功关系（不包括机械能的改变部分），而仅有热交换，则传递了多少热量，内能就改变多少．热量是描述热传递过程中能量转移的多少．例题2：关于热量的下列说法中正确的是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答案：CD评析：本题着重考查了热量的概念，以及它与内能、功的联系与区别．四、做功和热传递在改变物体内能方面是等效的当一个物体的内能发生了改变，而我们不知道其改变过程，我们是无法确定是热传递使其内能发生改变，还是做功使其内能改变，或者是做功与热传递同时存在．五、作业
探究活动
题目：内能的利用
组织：分组
方案：调查内能在哪些领域有哪些应用，说明内能应用的意义，写出调查报告
评价：调查报告的科学性。