2019高中物理第十章1功和内能2热和内能教学案（含解析）新人教版

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1、1功和内能2热和内能[学习目标]　1.了解焦耳的两个实验的原理，知道热传递的实质．(重点)　2.知道做功和热传递是改变内能的两种方式，明确两种方式的区别.(重点)　3.明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系．(难点)知识点一焦耳定律、功和内能[先填空]1．焦耳的实验(1)绝热过程：系统只通过外界对它做功或对外界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．(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：要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量

2、只由过程始末两个状态决定，而与做功方式无关．2．功和内能在绝热过程中内能的改变用功来量度．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．表达式为ΔU＝W.[再思考]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？【提示】　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．[后判断]1．系统只从外界吸热，而不向外界放热的过程就是绝热过程．(×)2．外界对

3、系统做功，可以改变系统的内能．(√)3．在绝热过程中，外界对系统做多少功，内能就增加多少．(√)知识点二热与内能[先填空]1．热传递：热量总是从高温物体向低温物体传递．2．热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射．3．热量和内能：(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.[再思考]物体的内能增加是否一定是从外界吸收了热量？【提示】　不一定．这是因为做功和热传递都可以改变物体的内能．[后判断]1．做功与热传递对系统内能的改变是等效的．(√)2．内能多的物体含有的热量多．(×)3．热量一定从内能多的物体传

4、递给内能少的物体．(×)考点一　功和内能的关系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．2．做功与内能变化(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，外界对物体做正功，物体内能增加，外界对物体做负功，物体内能减小．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

5、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．【例题1】如图1012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【答案】　C【规律总结】分析绝热过程的方法1．在绝热的情况下，若外界对系统

6、做正功，系统内能增加，ΔU为正值；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内能转化多少的量度．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为恒量，这也是判断绝热过程的一种方法．【及时训练】1．(多选)如图1013所示，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(　　)A．这个装置可测定热功当量B．做功增加了水的

7、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【答案】　AC2．如图1014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，则在将拉杆缓慢向左拉的过程中(　　)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【答案】　D考点二　热和内能的关系1．热传递(1)热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，叫做热传递．(2)热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射．2．热传递的实质热传递实质上传递的是能量，结

8、果是改变了系统的内能．传递能量的多少用热量来量度．3．传递的热量与内能改变的关系(1)在单纯热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能