(人教版)高中物理选修3-3课件：10.1-2功和内能 热和内能

物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
(2)物体温度变化时，分子热运动剧烈程度发生改变，分子平 均动能变化；物体体积变化时，分子间距离变化，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．
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
解析： 由力 F 对密闭的气体做正功，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
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
答案： D
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
wenku.baidu.com学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
◎ 教材资料分析 〔演示〕——教材 P50 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？
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
1－1 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
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
〔做一做〕——教材 P51 如图所示，大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，向 瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化．
观察瓶塞跳出时瓶内的变化
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
我们研究的是瓶塞跳出的过程，而研究的对象即“系统”是 什么？在瓶塞跳出的过程中，是外界在对系统做功还是系统在对 外界做功？这个过程中系统的内能有什么变化？你从什么现象 推断出它的内能发生了变化？
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
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；物体对外界做多少功， 就有多少内能转化为其他形式的能，物体的内能就减少多少．
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
2．内能与热量 (1)热量的概念在涉及能量传递时才有意义．我们不能说一个 物体具有多少热量，只能说在热传递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．即 ΔU＝Q.
答案： CD
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
区别热量、功和内能的技巧 (1)就某一状态而言只有“内能”，根本谈不上“热量”和 “功”． (2)就某一过程而言，“内能”有变化，与“热量”“功”对 应． (3)一个物体的内能无法计算，但物体的内能变化是可以计算 的． (4)功、热量、内能的单位都是焦耳．
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
2－1 关于温度、热量、功、内能，以下说法正 确的是( )
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．外界对系统做功 W，内能必定增加 W D．热量总是自发地从温度高的物体传给温度低的物体
物理
第十章 热力学定律
选修3-3
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
3.做功和传热在改变物体内能上的区别与联系
课时作业
比较项目 做功
传热
外界对物体做功，物体的 物体吸收热量，
内能变化 内能增加；物体对外界做 内能增加；物体放
功，物体的内能减少 出热量，内能减少
其他形式的能与内能 物理实质
之间的转化
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
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．
课时作业
(2)在绝热过程中_做__功___可以改变热力学系统所处的状态．
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
学 基础导学
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
一、焦耳的实验 1．绝热过程：系统不从外界_吸__收___热量，也不向外界_放__出___ 热量的过程． 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_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，系统状态变化相 同，则外力所做的功相同，与做功的方式_无___关．
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
热和内能 1．内能与温度 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激烈程度，是分子平均动能的标志．物体的 温度升高，其内能一定增加．但向物体传递热量，物体的内能却 不一定增加(可能同时对外做功)．
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
解析： 物体内能是所有分子无规则热运动具有的分子总动 能和分子相互作用具有的分子总势能之和，内能和物体有无机械 能没有关系，因此 A 项不正确．温度是分子平均动能的标志，所 以 C 项不正确．内能是物体所有分子动能和势能之和，所以 D 项不正确．答案为 B.
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
解析： 同一物体，温度高时内能大，只有热传递过程转移 的内能才能称为热量，A 错，B 错；在热传递过程中，热量从温 度高的物体传给温度低的物体，D 对；只有在绝热过程中 ΔU＝ W，C 错．
答案： D
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
练 随堂演练
课时作业
2．内能的变化 绝热过程中做功与内能的变化关系：ΔU＝_W___. 外界对系统做功，W 为_正___，系统对外界做功，W 为_负___．
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
三、热和内能 1．热传递
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
2．热量和内能的变化 (1)关系描述：热量是在单纯的热传递过程中_系__统__内__能___变化 的量度． (2)公式表达：ΔU＝_Q__.
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
讲 要点例析
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
功和内能 1．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．在微 观上由分子数和分子热运动剧烈程度和相互作用力决定，宏观上 由物体温度、体积、物质的量、物态决定，因此物体的内能是一 个状态量．
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
解析： 物体的内能由温度、体积及物体的质量决定，不只 由温度决定，故 A、B 错；在热传递过程中，热量由高温物体传 给低温物体，而与物体的内能大小无关，所以完全有可能内能大 的物体的内能继续增大，内能小的物体的内能继续减小，故 C 项 错；关于热量的论述，D 项是正确的．
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
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；若系统对外界做正功，系统内能减少，ΔU 为负值，此 过程做功的多少为转化为内能多少的量度． (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 为常量．这也是判断绝热过程的一种方法．
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
2－2 关于物体的内能和热量，下列说法中正确的是( ) A．热水的内能比冷水的内能多 B．温度高的物体其热量必定多，内能必定大 C．在热传递过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小 的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等 D．热量是热传递过程中内能转移的量度
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
第十章
热力学定律
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
1．功和内能 2.热和内能
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
自学线索
练 随堂演练
课时作业
物理 选修3-3
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
压下活塞，观察筒底物品的变化
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
点拨： 这个实验说明了活塞对气体做功，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．
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
解析： 绝热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，外界对气体做的功 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，则气体分子 的平均动能减小．故 D 正确．
答案： D
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
点拨： 当瓶塞跳出时，我们会发现瓶内的瓶口处有“白 雾”产生．我们所选的研究对象是瓶内水面上方的水蒸气，在瓶 塞跳出的过程中，是系统膨胀对外界做功，在这个过程中系统的 内能减少，瓶内的瓶口处的“白雾”实际上是瓶内的水蒸气液化 形成的无数小液滴，水蒸气液化过程中内能减少.
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
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，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
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
练 随堂演练
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
1．关于物体的内能，以下说法正确的是( ) A．物体的内能和物体的机械能是一回事 B．当物体的机械能为零时，其内能一定不为零 C．温度是物体内能的标志 D．内能指某个分子的动能和势能之和
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
解析： 尽管热量、功和内能三者单位相同，但物理意义有 本质区别，A 错．热量和功由过程决定，内能由物体状态决定， 热量和功是内能变化的量度，C 对，B 错．对一个绝热过程：ΔU ＝W＝100 J，对一个单纯热传递过程：ΔU＝Q＝100 J，D 对．
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
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，对应着做功较多．
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
不同物体间或同 一物体的不同部分 之间内能的转移
做一定量的功或传递一定量的热量在改变 相互联系
内能的效果上是相同的
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
对于热量、功和内能三者的下列说法中正确的是 ()
A．三者单位相同，物理意义相同 B．热量和功是内能的量度 C．热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定 D．系统内能增加了 100 J，可能是外界采用绝热方式对系统 做功 100 J，也可能是外界单纯地对系统传热 100 J