2020_2021学年高中物理第十章热力学定律1功和内能教案新人教版选修3_3.doc

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1、优选功和内能知识与技能1．记住什么是绝热过程。2．从热力学的角度记住内能的概念。3．理解并掌握做功与内能改变的数量关系。4．记住内能和功的单位是相同的。过程与方法从焦耳的实验理解功与内能变化的关系情感、态度与价值观通过焦耳实验了解功与内能变化关系的得来，学习科学家探究过程的艰辛教学重点、难点绝热过程中的功与内能的关系教学过程：知识回顾1、（机械）功的两个不可缺少的因素是什么？电流做功与哪些因素有关？2、什么叫内能？内能与哪些因素有关？3、质量、温度相同的物体，内能必定相等。对吗？　　物体的内能与温度和体积的关系温度

2、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关系。再如，0OC的冰熔化成0O-6-/6优选C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。新课教学：一、焦耳的实验1818年12月24日焦耳出生于英国曼彻斯特，起初研究电学和磁学。1840年在英国皇家学会上宣布了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律。焦耳测量了热与

3、机械功之间的当量关系——热功当量，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。1、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，这样的过程叫绝热过程。焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成的实验2、焦耳二个代表性实验(1)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。（2）焦耳热功当量实验装置—电功实验结论：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

4、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。-6-/6优选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？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、内能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，

5、不依赖于做功的具体过程和方式。功是能量转化的量度内能U：只依赖于系统自身状态的物理量，内能与状态参量温度、体积有关，即由它的状态决定内能的增加量△U＝U2－U1等于外界对系统所做的功△U＝W演示P51《做一做》思考：1、系统指的是什么？2、出现了什么现象？3、为什么会呈现雾状？讨论、交流：1、实验研究的对象是瓶中的气体与打气筒中的气体，那么我们的系统也就是这二部分气体。2、呈现雾状3、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

6、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-6-/6优选小结1、焦耳热功当量实验2、绝热过程3、物体内能的宏观描述4、绝热过程中作功和内能的关系典例探究：1.下列说法正确的是（D）A分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能B物体的分子势能由物体的温度和体积决定C物体的速度增大时，物体的内能增大D物体的内能减小时，物体的温度可能增加2．(做功与内能的关系)(多选)在下述各种现象中，不是由做功引起系统温度变化的是(　AC　)A．在阳光照射下，水的温度升高B．用铁锤不

7、断锤打铅块，铅块温度会升高C．在炉火上烧水，水的温度升高D．电视机工作一段时间，其内部元件温度升高随堂检测：1．下列关于系统的内能的说法正确的是(　AB　)A．系统的内能是由系统的状态决定的B．分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的C．做功可以改变系统的内能，但单纯地对系统传热不能改变系统的内能D．气体在大气中做绝热膨胀时做了功，但气体的内能不变-6-/6优选2．绝热过程中，外界压缩气体做功20J．下列说法中正确的是(　A　)A．气体内能一定增加20JB．气体内能增加必定小于20JC．气体内能增

8、加可能小于20JD．气体内能可能不变3．采用绝热(即不与外界交换热量)的方式使一定量的气体由初态A变化至末态B.对于不同的绝热方式，下面说法正确的是(　B　)A．对气体所做的功不同B．对气体所做的功相同C．对气体不需做功，因为没有能量的传递D．以上三种说法都不对4．在给自行车轮胎打气时，会发现胎内空气温度升高，这是因为(　D　)A．胎内气体压强不断增大，而容