热传递和内能的改变_3
3-1功、热和内能的改变(教学课件)——高中物理人教版(2019)选择性必修三册
第三章 热力学定律 1.功、热和内能的改变
基础认识 一、焦耳的实验 1.绝热过程:系统不从外界 吸热 ,也不向外界 放热 ,
这样的过程叫作绝热过程。 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:在各种不同的绝热过程中,如果使系统从状态1
学以致用 (多选)下图为焦耳实验装置图,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( AC ) A.这个装置可测定重物机械能的 改变与水的内能改变的比值 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
在这一过程中,下述空气内能的改变量ΔU、外界对气体所
做的功W与物体及活塞的重力势能的变化关系正确的是
(C)
A.m0gh+mgΔh=ΔU+W C.ΔU=W,W<m0gh+mgΔh
B.ΔU=W,W=m0gh+mgΔh D.ΔU≠W,W=m0gh+mgΔh
解析:物体与活塞碰撞时有机械能损失,因此物体和活塞重 力势能的减少量大于气体内能的增加量;根据功与内能增加 量的关系可知,外界对气体所做的功W与空气内能的变化量 相等,因此ΔU=W,W<m0gh+mgΔh,选项C正确,A、B、D错误。 特别注意物体与活塞碰撞时有机械能损失。
二、功与内能的改变 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。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.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 功、热和内能的改变(教学设计)高中物理(人教版2019选择性必修第三册)
第1节功、热和内能的改变教学设计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。
ppt课件展示提问：为什么筒底的硝化棉会被点燃呢？你能解释这个现象吗？（一）焦耳热功当量实验装置——对系统做机械功重物下落带动轮叶旋转，通过搅拌对绝热容器内的液体做功，使液体升温，即状态发生变化.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（二）实验二：对系统做电功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.思考：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？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，在各种不同的绝热过程中，要使系统状态发生变化，做功的数量只由始末两个状态决定，与做功方式无关.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.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。
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？（三）内能U1、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系统的内能.思考：我们曾经学习过内能的概念是什么呢？当时讲的内能的变化与什么有关？而这一致吗？有何关系？①宏观定义（热力学对内能的定义）：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一种能量，这种能量叫做系统的内能。
①微观定义（分子动理论对内能的定义）：物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
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①U=U2-U1就等于外界对系统所做的功W，即①U=W.拓展思考：在绝热过程中，外界对系统做功，系统的内能怎么变？数量上有什么关系？若系统对外界做功呢？小试牛刀【例题】如图所示是焦耳研究热与功之间关系的两个典型实验，下列说法正确的是(C)A．系统状态的改变只能通过传热来实现B．系统状态的改变只能通过做功来实现C．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D．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有关（一）外界对系统做功实验现象：橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾。
热传递和内能的改变
热传递和内能的改变
创新微课
例2、下列关于说法中正确的是（ AD） A. 做功和热传递是改变物体内能的两种本质不同的物理过程 B.外界对物体做功，物体的内能一定增大 C.物体向外界放热，物体的内能一定增大 D.热量是在热传递中，从一个物体向另一个物体或从物体的一
部分向另一部分转移的内能的多少
热传递和内能的改变
小结
热传递
吸热
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ放热
（物体从外界吸热） （物体对外界放热）
内能增加
内能减少
创新微课
同学，下节再见
创新微课 现在开始
热传递和内能的改变
热传递和内能的改变
热量从高温物体传到了低温物体的过程叫做热传递。
创新微课
发生条件：物体之间或物体的 不同部分之间存在温度差。
热传递方式： 热传导、热对流、热辐射。
热传递和内能的改变
热和内能 在外界对系统没有做功的情况下，内能和热量 △U＝Q
创新微课
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
（不同形式能量间的转化） 热传递使物体的内能改变，是物体间内能的转移 （同种形式能量的转移）
热传递和内能的改变
创新微课
例1、下列关于热传递的说法中，正确的是（ B ） A.热量从含热量较多的物体传给含热量较少的物体 B.热量从温度较高的物体传给温度较低的物体 C.热量从内能较多的物体传给内能较少的物体 D.热量从比热容大的物体传给比热容小的物体
热传递和内能的改变
【误区警示】热传递的方向与物体内能的大小无关 发生热传递时,可能误认为热量是从内能大的物体传到内能小 的物体上。为此要明确以下两点:
(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。
功、热和内能的改变-高二物理课件(人教版2019选择性必修第三册)
二.功与内能的改变
2.气体膨胀压缩时做功的特点： ①压缩气体：
外界对系统做正功（系统对外界做负功），系统的内能增加
②气体膨胀：
外界对系统做负功（系统对外界做正功），系统的内能减少
思考与讨论：一绝热容器用隔板分成两部分，左 边A内充满气体，右边B内是真空，现抽去隔板， 气体内能如何变化？
答：气体向真空膨胀，气体并不需要克服外
实验结论： 只要重力做功相同，容器内水温上升的数值就相 同，即系统状态的变化相同。
一.焦耳的实验
实验二：对系统做电功
用绝热性能良好的材料制作容器， 让正在下降的重物带动发电机发 电，电流通过浸在液体中的电阻 丝，由电流的热效应给液体加热， 使液体温度上升。
实验结论： 只要电流做功相等，系统温度上升的数值就相同， 即系统状态的变化相同。
从1840年开始，焦耳进行了多种多 样的实验， 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。
这项研究工作为热力学第一定律和能量守恒定律的建 立奠定了坚实的实验基础。
一.焦耳的实验
实验一：对系统做机械功
用绝热性能良好的材料制作容器， 容器中安装着叶片组成的搅拌器。 重物下落时带动叶片转动，搅拌 容器中的水，水由于摩擦而温度 上升。
2.内能：内能是系统在绝热条件下与做功相联系 的、描述热力学系统本身状态的能量。符号：U， 单位：焦耳。(宏观定义)
二.功与内能的改变
1.做功可以改变物体内能：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，即：
U U2 U1 W
压缩引火仪工作原理：迅速压下活塞， 引火仪筒内气体被压缩，体积变小，外 界对气体做了功，内能增加，温度升高。 当温度达到易燃物的燃点时，易燃物发 生自燃。 迅速压缩，空气“来不及” 对外传热， 可以看成绝热过程。若缓慢压缩，空气会对外传热，从 而做等温变化，这个实验就不能成功。
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。
热传递和内能的改变
热传递和内能的改变引言在热力学中，热传递和内能的改变是两个重要的概念。
热传递是指热量从一个物体或一个系统传递到另一个物体或系统的过程，而内能的改变则是指系统内的分子间相互作用、振动和运动引起的能量变化。
本文将深入探讨热传递和内能的改变的定义、原理以及相互关系。
热传递的定义和原理热传递是指热量从一个物体或系统传递到另一个物体或系统的过程。
根据热传递方式的不同，热传递可以分为三种方式：传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物体的直接接触和分子间碰撞传递的过程。
当两个物体的温度不同时，热量会从温度较高的物体传递到温度较低的物体，直到两个物体的温度达到平衡。
对流是指热量通过流动的液体或气体传递的过程。
液体或气体的流动会导致温度的变化，从而引起热量的传递。
对流的过程通常包括对流传热介质的流动、对流传热界面的温度差和流体的运动。
辐射是指热量以电磁波的形式传递的过程。
辐射传热不需要介质的存在，可以在真空中传递。
辐射传热的强弱与物体的温度和表面特性有关。
热传递的原理是基于能量的平衡原理。
根据能量守恒定律，能量既不能被创造，也不能被销毁，只能转化为其他形式。
在热传递过程中，热量从温度较高的物体转移到温度较低的物体，使得两者的能量平衡。
内能的改变的定义和计算内能是系统内分子间相互作用、振动和运动引起的能量变化。
内能可以分为正内能和负内能两部分。
正内能指的是分子间相互作用、振动和运动增加引起的能量变化，即系统的总能量增加。
正内能可以通过增加外界对系统的做功金额或增加系统的热量来实现。
负内能指的是分子间相互作用、振动和运动减少引起的能量变化，即系统的总能量减少。
负内能可以通过系统对外界做功或向外界释放热量来实现。
可以用下式计算热传递过程中系统的内能变化：\[ΔU = Q - W\]其中，ΔU表示内能的改变，Q表示系统所吸收的热量，W表示系统对外界所做的功。
如果热量从外界流入系统，则Q取正值；如果热量从系统流出给外界，则Q取负值。
中考物理热传递与内能的改变
2019年中考物理热传递与内能的改变1.热传递的条件：存在温度差。
只有存在温度差时，热量才能从温度高处传到温度低处。
2.热量传递的方向：热量将从高温处传到低温处且一定是从高温处传到低温处3.热传递的实质：是能量(也叫热量)的转移。
4.热量：在热传递过程中，传递的能量的多少叫热量。
理解：热量是一个过程量，离开了热传递的过程，热量是不存在的。
热量必须在热传递这个过程中才能提得出来。
5.在热传递过程中：高温物体(部分)，内能减少，放出了热量;而低温物体(部分)内能增加，吸收了热量。
但高温物体(部分)的温度不一定降低了，低温物体的温度也不一定上升了。
因为此时要考虑到内能改变时，温度不变的情况，即：在熔化、在凝固、在沸腾过程中的物体的内能虽然在改变，但温度却没有变化。
总之，1)在没有发生物态变化时，物体吸收(放出)热量，内能增大(减小)，温度升高(降低)2)在发生物态变化时，物体吸收(放出)热量，内能增大(减小)，温度不变。
6.热量、温度、内能之间区别1)温度只能说成：是多少、达到多少，而不能说成：有、没有、含有2)热量只能说成：吸收多少、放出多少，而不能说成：有、没有、含有3)内能只能说成：有，而不能说成：无，内能可用：大、小来比较，而不能说成高低7.做功和热传递是改变物体内能的两种方法，且在改变物体的内能上是等效的。
可用功和热量来度量物体的内能的改变。
8.用Q来表示热量，用J来表示热量的单位。
9.练习：1)下列说法中正确的是()A.物体吸收热量，温度一定升高。
B、物体温度升高，一定是吸收了热C.物体温度不变，就没有吸收热量，或者没有放出热量。
D、物体温度升高，内能增加。
2)下列说法中正确的是()A.高温物体比低温物体的热量多。
B、高温物体比低温物体的内能大。
内能与热传导的传热过程
内能与热传导的传热过程热力学是研究能量转化和传递的科学，内能和热传导是热力学中重要的概念。
内能是物体内部的能量，热传导是热能由高温物体传递到低温物体的过程。
本文将探讨内能与热传导的传热过程。
一、内能的定义内能是一个系统内部的总能量，包括系统的动能、势能和分子间的相互作用能。
在热力学中，内能通常用符号U表示。
内能的大小取决于系统的状态，与系统的体积、压强和温度等因素有关。
二、内能的改变内能的改变可以通过系统对外做功和系统吸收或放出热量来实现。
根据热力学第一定律，内能的改变等于系统对外做的功加上系统吸收或放出的热量，即ΔU = Q - W。
这个公式描述了内能与热量和功之间的关系。
三、热传导的基本原理热传导是热量在物体间传递的过程，其基本原理是热量由高温物体传递到低温物体，直至两者达到热平衡。
热传导是通过物体内部的分子振动和碰撞传递热量的，是一种无需介质参与的传热方式。
四、热传导的数学描述热传导的速率可以通过热传导方程来描述，该方程表明热传导速率与温度梯度成正比，与物质的导热系数和截面积成反比。
热传导方程可以用来计算各种材料中热量的传递速率，为工程设计和实际应用提供了重要参考。
五、内能与热传导的关系内能与热传导之间存在密切的关系，内能的改变会引起热量的吸收或释放，从而影响热传导的过程。
在热传导中，物体内部的分子振动和碰撞会导致内能的改变，从而影响热量的传递速率。
六、结论内能与热传导是热力学中重要的概念，它们在能量转化和传递过程中起着关键作用。
通过对内能与热传导的传热过程的研究，可以更深入地理解能量的转化规律，为工程应用和科学研究提供理论支持。
内能与热传导的关系值得我们进一步探讨和研究。
3-1 功 热和内能的改变(含视频)(教学课件)——高中物理人教版(2019)选择性必修第三册
越大时，相应地做功才越多。
三、 热与内能的改变
1.热传递 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，即热量从高温物体传到了低温物体，这个过程就叫作热传递。 传递的方式：热传导、热对流和热辐射。
热传递的条件：存在温度差。 实质：热传递过程实质是能量转移的过程。 2. 热和内能 (1) 热传递与内能改变的关系 ①在单纯热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少， 即 Q吸 = ΔU。 ②在单纯热传递中，系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少， 即 Q放 = －ΔU。 (2)热量
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点两个位置决定，与物体的运动路径无关？
重力 电场力
重力做功对应重力势能 电场力做功对应电势能（电能）
1.内能与内能变化 (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。我们把它称为系统的内能。 (2)物体的内能：物体内所有分子的动能和势能之和。因此，物体内能是 一个状态量。 (3)内能的变化：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 中间过程无关。
第三章 热力学定律 1 功、热和内能的改变
前情回顾
什么是内能？内能大小的影响因素是什么？ 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。
与摩尔数有关
与温度有关 与体积有关
内能与物体的摩尔数、温度和体积有关
质量、温度相同的物体，内能必定相等对吗？
不一定。比如0°C的冰和水
内能热传递
热传递和内能的改变 热量北京市第138中物理组 张宝池教学目标1. 知道热传递可以改变物体内能，及热传递条件、实质2. 知道热量概念，单位及物理定义物理思想：知道热传递和做功是改变物体内能等效的方法，建立物理中等效的思想。
重点、难点：1. 热传递可以改变物体内能2. 热传递与做功在改变物体内能时等效性并能正确区分二者不同以及热量概念3. 对热量、内能、温度三者区别和联系教学过程：复习：1. 请同学举例说明做功可以改变物体内能引入新诗；2. 启发学生说明热传递可以改变物体内能新课教学：1. 热传递：看下面例子说明物体内能是怎样传递的？（1）冬天用热水袋取暖人体暖和了（能量）←−−−−热水袋凉下来了 （低温物体） （高温物体）（2）把烧热工件放到冷水中工件凉下来→冷水会变热（高温物） （低温物）放在热汤中汤勺，勺柄逐渐变热（高温部分） （低温部分）热汤的勺头变凉能量−→−−汤外勺柄变热 ［板书］热传递的条件：物体间或物体不同部分存在温度差热传递的规律：能量（内能）从高温物体传到低温物体，或从高温部分传到低温部分 热传递实质：能量（内能）的转移，内能改变另外二种方式［板书］热量：在热传递过程中，传递的能量多少叫做热量，内能的改变也可以用热量来量度 热量单位：焦耳（J ）“物体具有热量”这种说法是错误的，注意热量产生条件。
热传递和内能的改变（板书）在热传递过程中物体的内能也发生改变。
物体吸热，温度升高，物体的内能增大；物体放热，温度降低，物体内能减小，所以热传递可以改变物体内能。
内能改变多少跟物体吸热放热多少即热量有直接关系。
热传递实质是内能的转移，用功或热量都可以量变物体内能的改变在国际单位制中：功能热量的单位都是焦耳（板书）（板书）改变内能方法－－做功和热传递课堂练习：（略）小结：热传递条件，热传递规律，热传递实质板书：略作业：课本P191、2。
人教版(2019)高中物理选修性必修第三册教案： 3.1功、热和内能的改变_教案
功、热和内能的改变【教学目标】一、知识与技能1．知道绝热过程的含义。
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之间的关系。
4．知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），内能改变。
5．了解热量的概念，热量的单位是焦耳。
二、过程与方法1．通过观察、思考，知道物体的内能是系统的一个状态量。
2．通过探究活动，培养学生的实验探究能力、提高学生科学思维水平。
3．通过类比方法，帮助学生建立内能的概念。
三、情感、态度与价值观1．通过主动参与学习活动，激发学生学习物理的兴趣。
2．通过实验活动，培养学生的实事求是的科学态度。
【教学重点】1．做功与内能改变关系的探究。
2．热量与内能改变关系的探究。
3．内能概念的建立。
【教学难点】内能概念的建立。
【教学过程】一、新课导入指导学生实验：冬天手冷，通常采取什么办法变暖和？演示实验：活塞快速压缩气体，猜猜会发生什么？指导学生实验：没有热源，有什么办法让桌子上的铁丝变热？演示实验：铜管中的气体被橡皮塞密封，给你一条绳子，有没有办法把橡皮塞弹开？引出猜想：做功可改变物体的热学状态。
二、新课教学（一）焦耳的实验1．提出问题：如何探究做功和系统热学状态改变之间的确切关系呢？①用什么物理量标识热学状态？②我们应该选择固、液、气哪个系统研究比较好？为什么？③手举量热器量筒，问：放入水后，还需什么器材？④问：温度可以用温度计监测了，装置完善了吗？⑤问：如何做功呢？用什么方式做功呢？⑥讨论：我们该如何设计机械做功呢？用手搅拌吗？2．焦耳实验一（机械做功）①焦耳实验是如何测定做功的？②这个实验需要满足什么条件？③焦耳实验是如何准确测量做功的？④我们需要记录哪些实验数据？表格怎么设计？⑤介绍这个实验的结论。
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。
重物下落带动轮叶旋转，通过搅拌对绝热容器内的液体做功，使液体升温，即状态发生变化。
功、热和内能的改变-高二物理课件(人教2019选择性必修第三册)
二、功与内能的改变
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。
二、功与内能的改变
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。
(1)ΔU＝W的适用条件是绝热过程.
一、焦耳的实验
小组讨论： 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？ 在热力学系统的绝热过程中，外界对系统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.
热功当量：做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
一、焦耳的实验
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？
重力
重力做功对应重力势能
电场力
电场力做功对应电势能（电能）
二、功与内能的改变
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.
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△U=U2-U1就等 于外界对系统所做的功W，即△U=W.
1、研究对象——热力学系统： 容器中的水——封闭系统：与外
界没有物质交换，但有能量交换。
2、状态变化过程 绝热过程：系统状态变化过程中
，只有外界对它做功而不与外界交换 能量。
3、焦耳的多次实验测量结论： 尽管各次悬挂重物的质量不同，下落的高度也不一样，但只要重力所做的
功相同，容器内水温上升的数值都是相同绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能增加；系统 对外做功，系统的内能减少.
热传递改变内能的例子10个
热传递改变内能的例子10个摘要：1.热传递改变内能的概念2.例子1：铁块投入水中3.例子2：室内石头放到室外4.例子3：冰块放到常温下的容器中5.例子4：铁锅放到火上烧6.例子5：冬天烤火7.例子6：用钻打孔8.例子7：轮胎磨擦地面9.例子8：反复弯折铁丝10.例子9：暖气使屋内温度升高11.例子10：用火烧开水正文：热传递改变内能是指通过热量的流动，使物体的内能发生改变的过程。
这种过程是能量从高温物体向低温物体的转移，从而使高温物体的内能减少，低温物体的内能增加。
例子1：将100摄氏度的铁块投入到20摄氏度的水中，铁把热量传递给水。
在这个过程中，铁块的内能减少，水的内能增加。
例子2：把室内的石头放到室外让烈日晒。
在这个过程中，石头的内能增加，因为太阳能传递给石头热量。
例子3：把冰块放到常温下的容器中自行熔解。
在这个过程中，冰块的内能增加，因为环境温度传递热量给冰块，使其熔解。
例子4：把铁锅放到火上烧。
在这个过程中，铁锅的内能增加，因为火的热量传递给铁锅。
例子5：冬天烤火。
在这个过程中，火的内能减少，人的内能增加，因为热量从火源传递给人。
例子6：用钻打孔。
在这个过程中，钻头的内能增加，因为摩擦产生的热量使钻头的温度升高。
例子7：轮胎磨擦地面。
在这个过程中，轮胎的内能增加，因为摩擦产生的热量使轮胎的温度升高。
例子8：反复弯折铁丝。
在这个过程中，铁丝的内能增加，因为人对铁丝做功，使其温度升高。
例子9：暖气使屋内温度升高。
在这个过程中，暖气的内能减少，屋内的内能增加，因为热量从暖气传递到屋内。
例子10：用火烧开水。
在这个过程中，火的热量传递给水，使水的内能增加，从而使水沸腾。
以上就是热传递改变内能的10个例子。
热传递和内能的改变
热传递和内能的改变1. 引言热传递是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程，而内能是物体所含有的所有微观粒子的总能量。
热传递和内能的改变在物理学和工程学中具有重要的意义。
本文将介绍热传递的几种方式以及与内能的改变之间的关系。
2. 热传递的方式热传递有三种基本方式：导热、对流和辐射。
2.1 导热导热是通过物质内部的分子或原子之间的碰撞传递热量的过程。
导热的主要方式是通过传导进行的。
传导是指热量从热源通过固体或流体中的分子传递到较冷的物体。
在导热过程中，热量的传递取决于物体的热导率和温度梯度。
2.2 对流对流是指通过流体的运动来传递热量的过程。
对流一般分为自然对流和强迫对流两种。
自然对流是通过流体密度的变化和重力的作用来驱动的，如空气的对流。
强迫对流则是通过外部力的作用来驱动的，如风扇的对流。
对流的热传递与流体的传热系数以及温度差有关。
2.3 辐射辐射是指通过电磁波传递热量的过程，不需要介质。
热辐射以电磁波的形式传播，可以在真空中进行。
辐射的传热速率取决于物体的表面温度和辐射系数。
3. 内能的改变内能是物体所含有的所有微观粒子的总能量。
物体的内能可以通过吸热或放热的方式进行改变。
3.1 吸热吸热是指物体从外界吸收热量的过程。
当物体吸收热量时，其内能会增加。
吸热时，物体的温度通常会升高。
3.2 放热放热是指物体向外界释放热量的过程。
当物体释放热量时，其内能会减少。
放热时，物体的温度通常会降低。
4. 热传递与内能变化的关系热传递和内能的改变之间存在密切的关系。
当热量从一个物体传递到另一个物体时，会导致热传递物体的内能发生改变。
在导热过程中，热量的传递通常会导致物体温度的升高或降低，从而改变物体的内能。
热传递过程中的内能变化可以通过物体的热容和温度变化计算得到。
对流和辐射的热传递过程也会导致物体内能的改变。
对流传热过程中，物体吸收或释放热量，从而改变物体的内能。
辐射传热过程中，物体通过辐射来吸收或释放热量，导致内能的变化。
热传递和内能的改变
热传递和内能的改变什么是热传递热传递是物理学中的一个重要概念，指的是物质中热能的传递过程。
热传递有三种基本方式：导热、对流和辐射。
在导热过程中，热能从高温物体传递到低温物体，通过物质的分子、原子之间的碰撞实现热能传递；在对流过程中，热能通过流体（气体或液体）的流动实现热能传输；在辐射过程中，热能通过电磁波的辐射实现热能传递。
热传递和内能的关系热传递会导致物体的内能发生改变。
内能是物质中分子、原子等微观粒子的动能和势能的总和。
当物体吸收热能时，其内能会增加；反之，当物体释放热能时，其内能会减少。
因此，热传递可以改变物体的内能状态。
热传递和内能的改变情况吸热过程中的内能改变当物体吸收热能时，其内能会增加。
例如，我们将冰块放置在室温环境中，冰块会逐渐融化，这就是因为冰块吸收了环境中的热能，将其转化为内能，并导致冰块的温度升高。
同样地，当我们观察烧水的过程时，水中的温度也会随着热传递的过程而升高，这是因为水吸收了加热器散发的热能，将其转化为内能。
放热过程中的内能改变当物体放出热能时，其内能会减少。
例如，我们的身体在进行运动时会产生大量的热能，并且将这些热能释放到周围的环境中，这会导致我们的身体温度升高。
同样地，当我们燃烧煤、天然气等物质时，物质中的化学能会被转化为热能，并释放到周围环境中，导致环境中的温度升高。
相变过程中的内能改变相变是物体由一种状态转变为另一种状态的过程，相变过程中也会发生热传递，并导致物体的内能发生改变。
例如，当我们将冰块放入水中时，冰块会逐渐融化，转变为水。
在这个过程中，冰块吸收了水中的热能，将其转化为内能，同时导致水中的温度下降。
相反地，当我们将水加热到100℃时，水开始沸腾，转变为水蒸气。
在这个过程中，水释放了大量的热能，并将其转化为内能，同时导致水中的温度保持在100℃。
总结热传递和内能是密切相关的，热传递会导致物体内能的改变。
在吸热过程中，物体的内能会增加；在放热过程中，物体的内能会减少；在相变过程中，物体的内能也会发生改变。
物体的内能
物体的内能【重难点透视】一. 内能1. 内能的概念（1）物体的内能：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。
（2）内能的变化：物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和，那么当分子运动加剧时，物体的内能也就增大。
我们讲过：物体的温度升高，其内部分子的无规则运动加剧。
冷水和热水的扩散实验表明：温度越高，扩散过程越快。
扩散得快，说明分子无规则运动的速度大，即分子无规则运动激烈。
因此：物体的内能跟温度有关。
温度升高时，物体的内能增加。
温度降低时，物体的内能减小。
（3）一切物体都有内能。
或者说物体的内能不会为零。
（4）内能和机械能内能是不同于机械能的另一种形式的能量。
二. 改变物体内能的两种方法ⅰ做功与内能的改变（1）对物体做功，物体的内能会增大。
压缩空气实验说明：压缩空气做功（对空气做功），使空气内能增大，温度升高引起棉花燃烧。
实际这种现象在日常生活中，同学们也遇到过。
例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气对空气做功，使温度升高的缘故。
用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，例如摩擦生热、钻木取火等。
所以对物体做功，物体的内能就会增大。
（2）物体对外做功时，本身的内能会减小。
在广口瓶内装入少量的水，然后将连有打气筒的塞子塞紧瓶口，然后用打气筒向里面打气。
由于水的蒸发，瓶内存在水蒸气。
由于水蒸气是无色透明的，所以水蒸气是看不到的。
当塞子跳起时，瓶内出现了雾。
这些雾是由于瓶内的气体对塞子做功，所以其内能减小，温度降低，水蒸气液化而形成的。
所以我们可以得出物体对外做功时，本身的内能会减小。
（3）用功来量度内能的改变。
做功可以改变物体的内能，对物体做的功越多，物体的内能增加得越多，物体对外做的功越多，物体的内能减小得也越多，所以，我们可以用功来量度内能的变化。
这样内能的单位跟功相同，也是焦耳。
ⅱ热传递与内能的改变冬季室内的暖气片散热，使室内空气的内能增大，而散热片的内能减小；把食品放在低温的冰箱里，食品的温度下降，内能减小，冰箱内的空气温度升高，空气内能增大。
热传递改变内能的例子10个
热传递改变内能的例子10个摘要：一、热传递改变内能的概念二、热传递改变内能的例子1.将100 摄氏度的铁块投入到20 摄氏度的水中2.把室内的石头放到室外让烈日晒3.把冰块放到常温下的容器中自行熔解4.把铁锅放到火上烧5.冬天烤火6.把沸水倒在冰块上7.用冰水浸泡双手8.轮胎磨擦地面，温度升高9.冬天，双手相互摩擦取暖10.反复弯折铁丝，弯折处温度升高正文：一、热传递改变内能的概念热传递是一种改变物体内能的方式，它是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。
在热传递过程中，能量从高温物体转移到低温物体，从而改变了物体的内能。
二、热传递改变内能的例子1.将100 摄氏度的铁块投入到20 摄氏度的水中：在这个例子中，铁块把热量传递给水，使水的内能增加，温度升高。
2.把室内的石头放到室外让烈日晒：石头在阳光下吸收热量，内能增加，温度升高。
3.把冰块放到常温下的容器中自行熔解：冰块在常温下吸收热量，内能增加，最终熔解成水。
4.把铁锅放到火上烧：铁锅在火上受热，内能增加，温度升高。
5.冬天烤火：在冬天烤火时，火的热量传递给周围的空气和物体，使它们的内能增加，温度升高。
6.把沸水倒在冰块上：沸水在冰块上放出热量，内能减小，温度降低；而冰块吸收热量，内能增加，最终熔解成水。
7.用冰水浸泡双手：双手在冰水中吸收热量，内能减小，温度降低。
8.轮胎磨擦地面，温度升高：轮胎与地面磨擦时，机械能转化为内能，使轮胎和地面的内能增加，温度升高。
9.冬天，双手相互摩擦取暖：在冬天，双手相互摩擦时，机械能转化为内能，使手的内能增加，温度升高。
10.反复弯折铁丝，弯折处温度升高：当反复弯折铁丝时，机械能转化为内能，使铁丝弯折处的内能增加，温度升高。
总结：做功和热传递是改变物体内能的两种方式，它们在改变物体内能的效果上是等效的。
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热传递和内能的改变
“热量”教学目标
a.知道热传递可以改变内能
b.知道热传递过程中，物体吸收热量，温度升高，内能改变
c.知道热量的初步概念，热量的单位为焦耳
d.知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的
教学建议
“热量”教材分析
分析：本节围绕如何改变内能和如何度量内能改变大小展开，遵循观察现象，再分析推理，最后得出结论的思路．“热量”教法建议
建议一：热传递改变物体内能相对于做功改变物体内能，学生更容易理解和接受，应把重点放在如何用热量度量内能的改变上，以及热传递和做功在改变物体内能上的等效性．
建议二：在讲解热传递和做功在改变物体内能上的等效性时，为增加形象性和便于理解，可以先设置问题：已知某铁丝的温度升高了，是做功使其内能增加，还是热传递使其内能增加？然后再说明热传递和做功在改变物体内能上的具有等效性．
另外，在实际过程中，物体内能的改变常常同时伴随做功和热传递两个过程．“热量”--示例
课题
热量
教学重点
知道热传递可以改变内能，知道热量的初步概念
教学难点
做功和热传递在改变物体内能上是等效的
教学方法
讲授、综合分析
教具
无
知识内容
教师活动
学生活动
一、热传递可以改变内能
实质是能量由高温物体传到低温物体或从物体高温部分传递到低温部分
热传递具有方向性，只能自发地由高温物体传到低温物体或从物体高温部分传递到低温部分
二、热量
在热传递过程中，传递能量的多少，可以度量内能的改
变量，单位为焦耳．
三、做功和热传递在改变物体内能上是等效的
做功和热传递都能改变物体内能
做功和热传递在改变物体内能上是等效的
例题：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．外界可能对物体做了功
D．外界一定对物体做了功
答案：选项c正确
四、小节
做功和热传递都可以改变物体内能
五、作业
P20页-1、2
复习上一节内容，提出问题：要是一个物体温度升高，内能增加，除了对它做功，还有别的方法吗？
讲解
问题：有一铁丝的温度升高了，则是否就知道是做功还是热传递使其内能增加的？
思考问题
自己分析出热传递可以改变内能
思考并回答问题，得出结论：做功和热传递在改变物体
内能上是等效的
“内能改变”探究活动
研究空调机制冷原理．可以查阅空调说明书，上网寻找专业资料等．。