2022年人教版高中物理选择性必修第三册同步课件第三章热力学定律第1节功、热和内能的改变.pptxVIP

第三章　热力学定律 1．分子动理论的基本内容 目标体系构建 【学习目标】 1．了解焦耳的两个实验的原理，认识焦耳实验探究对建立热力学规律的意义。 2．知道做功和热传递在改变系统内能上的区别，并会区分热量和内能的概念。 3．理解做功与内能的改变和热传递与内能的改变的关系，会解释相关现象。 【思维脉络】 课前预习反馈 1．焦耳的实验 (1)绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换________，它不从外界________，也不向外界________。 (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________； ②通过电流的__________给水加热。 (3)实验结论：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决定，而与做功的________无关。 能量　 知识点 1 功和内能 吸热　 放热　 上升　 热效应　 方式　 2．功和内能 (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______ ______的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在________过程中对系统所做的功相联系。鉴于功是能量________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变化量，即____________。 说明：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。 自身　 状态　 绝热　 变化　 ΔU＝W　 1．热传递 (1)条件：物体的________不同。 (2)定义：两个________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，________从高温物体传到了低温物体。 温度　 知识点 2 热和内能 温度　 热量　 2．热和内能 (1)热量：它是在单纯的传热过程中系统________变化的量度。 (2)表达式：____________。 (3)热传递与做功在改变系统内能上的异同：①做功和热传递都能引起系统________的改变。②做功时是内能与其他形式能的________；热传递只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间______________。 注意：我们不能说物体具有多少热量，只能说某一过程中物体吸收或放出了多少热量。 内能　 ΔU＝Q　 内能　 转化　 内能的转移　 『判一判』 (1)某一系统经历绝热过程时，只要初末状态相同，则做功数量也一定相同。 (　　) (2)在绝热过程中，做功方式不同会直接影响系统状态变化的最终结果。 (　　) √　 ×　 (3)在绝热过程中，系统对外界做的功等于系统内能的增加量。 (　　) (4)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。 (　　) (5)做功和热传递都能改变物体的内能。 (　　) (6)热传递改变内能的实质是能量的转移。 (　　) ×　 ×　 √　 √　 『选一选』 (多选)(2021·上海市金山区高二期末)下列过程中，主要通过热传递方式改变物体内能的是 (　　　) A．湿衣服中的水蒸发 B．水中的冰融化 C．池水在阳光的照射下温度升高 D．锤子敲击钉子后钉子变热 ABC　 解析：湿衣服中的水蒸发是因为热传递，故A正确；水中的冰融化是因为热传递，故B正确；池水在阳光的照射下温度升高是热量的传递，故C正确；锤子敲击钉子后钉子变热是因为锤子对钉子做功转化为热量，故D错误。 『想一想』 打气筒是日常生活中的一种工具，当我们用打气筒给自行车打气的时候，就是在克服气体压力和摩擦力做功。打气的过程中你有没有试着去摸一下打气筒的外壳？有什么感觉？打气筒的温度升高了，这是怎么回事呢？ 答案：做功的过程是能量转化的过程，做功使得系统的内能增加了，所以温度升高。 课内互动探究 探究 功和内能 情景导入 “火”不但可以用来取暖，还可以用来加热食物，“火”把人类带入了文明的殿堂。我们的祖先很早就发明了“钻木取火”的用具，使人们不再仅仅依靠自然的“恩赐”而得到“火”。 你知道“钻木取火”的道理吗？ 提示：做功可以改变物体的内能，“钻木取火”就是通过外力做功，机械能转化为内能。木材内能增加，温度达到着火点而燃烧。 1．内能与内能变化 (1)物体的内能是指物体内所有分子热运动的动能和分子势能之和。 (2)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，即物体的内能是由它的状态决定的，且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。 要点提炼 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