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高中物理人教版 (新课标)选修32 热和内能备课课件ppt
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这是一份高中物理人教版 (新课标)选修32 热和内能备课课件ppt，共33页。PPT课件主要包含了水温度上升，热效应，过程始末两个状态，做功的方式，自学教材，自身状态，ΔU＝W，重点诠释，热传导，热对流等内容，欢迎下载使用。
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 程叫做绝热过程。 2．绝热过程中系统内能的增加量等于外界对系统所做的功，即ΔU＝Q。3．热传递：热量从物体的高温部分传递到低温部分，或 从高温物体传递给低温物体的物理过程。4．系统在单纯的传热过程中，内能的增量ΔU等于外界向 系统传递的热量Q，即ΔU＝Q。
1.绝热过程 系统只通过对外界做功或外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界 ，也不向外界 。 2．代表实验 (1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起 。 (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 决定，而与 无关。
1．用下述方法改变物体的内能，属于做功方式的是 ( )A．搓搓手会感到手暖和些B．汽油机汽缸内被压缩的气体C．车刀切下的炽热的铁屑D．物体在阳光下被晒热
解析：搓手时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，汽缸压缩气体，对气体做功，车刀切削钢件，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使切下的铁屑温度升高，都是通过做功使内能发生改变，而物体在阳光下被晒热是通过热辐射，物体吸收太阳能温度升高，没有做功，故本题应选A、B、C。答案：ABC
1．内能的概念(1)内能是描述热力学系统 的物理量。(2)在绝热过程中 可以改变热力学系统所处的状态。2．绝热过程中内能的变化(1)表达式： 。(2)外界对系统做功，W为正；系统对外界做功，W为负。
1．内能与内能变化的关系 (1)物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能之和。因此物体的内能是一个状态量。 (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，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。
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 (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，对应着做功越多。
2．金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是 ( )A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞
解析：此题考查有关热和功的内容，当向里推活塞时，外界对柴油与空气的混合物做功，又因为气缸是导热良好的金属做的，因而当缓慢向里推活塞时，由于热传导，气缸中的柴油与空气的混合物温度不会上升很高使之达到燃点，故只有迅速向里推活塞，才可能使气缸中柴油达到燃点。答案：A
1．热传递 (1)条件：物体的 不同。 (2)过程：温度不同的物体发生热传递，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温， 从高温物体传到低温物体。 (3)热传递的三种方式： 、 、 。
2．热和内能 (1)单纯地对系统传热也能改变系统的 ，即热传递能改变物体的 。 (2)热量：在单纯的传热过程中系统 的量度。 (3)单纯的传热过程中内能的变化 ①公式： 。 ②物体 ，Q为正；物体 ，Q为负。
1．温度与内能 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)。 2．热量和内能 (1)热量是热传递过程中的特征物理量，和功一样，热量只是反映物体在状态变化过程中所迁移的能量，是用来衡量物体内能变化的。
(2)内能是由系统的状态决定的，状态确定，系统的内能也随之确定，要使系统的内能发生变化，可以通过热传递或做功两种过程来完成。 (3)热传递改变物体内能的过程是物体间内能转移的过程。在仅有热传递使物体的内能发生变化时，内能改变的多少可用热量来量度。
3.关于热量和物体内能变化的关系下列说法正确的是 ( )A．物体吸收热量内能一定增大B．物体的内能增大一定是吸收了热量C．热量可以从内能小的物体向内能大的物体传递D．热量只能从内能大的物体向内能小的物体传递
解析：改变物体的内能有两种方式，做功和热传递，物体吸收热量的同时如果物体对外做了功，内能不一定增大，故A错，同理物体内能增大也可能是外界对物体做功引起的。故B选项错。物体间发生热传递的条件是存在温度差，而物体内能的大小不仅与温度有关，还与物质的量和体积有关，内能小的物体温度如果比内能大的物体温度高，热量就会从内能小的物体向内能大的物体传递。故C选项正确，D选项错误。答案：C
[例1] 如图10－1－1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力，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
[思路点拨] 明确研究对象是密闭气体，由功和内能的关系得出温度的变化，再利用理想气体状态方程求解。 [解析] 容器绝热，活塞对气体做功，由功和内能变化的关系可知，气体内能增加；温度是分子平均动能的标志，且气体内能增加，故温度一定升高；对活塞进行受力分析p0S＋F＝p气S，可知，气体压强增大，C项正确。 [答案] C
[借题发挥] 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为恒量，这也是判断绝热过程的一种方法。
1．(2011·广东高考)图10－1－2为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中( )
A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小解析：此过程为绝热过程，ΔU＝W，M向下滑动， 气体体积减小，外界对气体做功，气体内能增加，故B、C、D错误，A正确。答案：A
[例2] 关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是 ( ) A．物体的温度改变时，其内能必定改变 B．物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热量，其内能也不一定改变 C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外传出一定热量其内能必定改变 D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变
[解析] 一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定。物体的温度改变时，其内能不一定改变，所以A错误；做功和热传递是改变物体内能的两种方式。若物体对外做功为W，同时吸收的热量为Q，且若W>Q，则物体的内能减少；若W＝Q，则物体的内能不变；若W
解析：A、B两物体没有发生热传递是因为两物体温度相等，A错。做功和热传递都是改变内能的方式，B对。一物体温度从t1到t2，内能的改变可能是由于吸收了热量，也可能是对物体做了功，C错。高温物体分子的平均动能大，内能不一定大，D错。答案：B
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 程叫做绝热过程。 2．绝热过程中系统内能的增加量等于外界对系统所做的功，即ΔU＝Q。3．热传递：热量从物体的高温部分传递到低温部分，或 从高温物体传递给低温物体的物理过程。4．系统在单纯的传热过程中，内能的增量ΔU等于外界向 系统传递的热量Q，即ΔU＝Q。
1.绝热过程 系统只通过对外界做功或外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界 ，也不向外界 。 2．代表实验 (1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起 。 (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 决定，而与 无关。
1．用下述方法改变物体的内能，属于做功方式的是 ( )A．搓搓手会感到手暖和些B．汽油机汽缸内被压缩的气体C．车刀切下的炽热的铁屑D．物体在阳光下被晒热
解析：搓手时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，汽缸压缩气体，对气体做功，车刀切削钢件，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使切下的铁屑温度升高，都是通过做功使内能发生改变，而物体在阳光下被晒热是通过热辐射，物体吸收太阳能温度升高，没有做功，故本题应选A、B、C。答案：ABC
1．内能的概念(1)内能是描述热力学系统 的物理量。(2)在绝热过程中 可以改变热力学系统所处的状态。2．绝热过程中内能的变化(1)表达式： 。(2)外界对系统做功，W为正；系统对外界做功，W为负。
1．内能与内能变化的关系 (1)物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能之和。因此物体的内能是一个状态量。 (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，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。
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 (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，对应着做功越多。
2．金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是 ( )A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞
解析：此题考查有关热和功的内容，当向里推活塞时，外界对柴油与空气的混合物做功，又因为气缸是导热良好的金属做的，因而当缓慢向里推活塞时，由于热传导，气缸中的柴油与空气的混合物温度不会上升很高使之达到燃点，故只有迅速向里推活塞，才可能使气缸中柴油达到燃点。答案：A
1．热传递 (1)条件：物体的 不同。 (2)过程：温度不同的物体发生热传递，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温， 从高温物体传到低温物体。 (3)热传递的三种方式： 、 、 。
2．热和内能 (1)单纯地对系统传热也能改变系统的 ，即热传递能改变物体的 。 (2)热量：在单纯的传热过程中系统 的量度。 (3)单纯的传热过程中内能的变化 ①公式： 。 ②物体 ，Q为正；物体 ，Q为负。
1．温度与内能 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)。 2．热量和内能 (1)热量是热传递过程中的特征物理量，和功一样，热量只是反映物体在状态变化过程中所迁移的能量，是用来衡量物体内能变化的。
(2)内能是由系统的状态决定的，状态确定，系统的内能也随之确定，要使系统的内能发生变化，可以通过热传递或做功两种过程来完成。 (3)热传递改变物体内能的过程是物体间内能转移的过程。在仅有热传递使物体的内能发生变化时，内能改变的多少可用热量来量度。
3.关于热量和物体内能变化的关系下列说法正确的是 ( )A．物体吸收热量内能一定增大B．物体的内能增大一定是吸收了热量C．热量可以从内能小的物体向内能大的物体传递D．热量只能从内能大的物体向内能小的物体传递
解析：改变物体的内能有两种方式，做功和热传递，物体吸收热量的同时如果物体对外做了功，内能不一定增大，故A错，同理物体内能增大也可能是外界对物体做功引起的。故B选项错。物体间发生热传递的条件是存在温度差，而物体内能的大小不仅与温度有关，还与物质的量和体积有关，内能小的物体温度如果比内能大的物体温度高，热量就会从内能小的物体向内能大的物体传递。故C选项正确，D选项错误。答案：C
[例1] 如图10－1－1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力，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
[思路点拨] 明确研究对象是密闭气体，由功和内能的关系得出温度的变化，再利用理想气体状态方程求解。 [解析] 容器绝热，活塞对气体做功，由功和内能变化的关系可知，气体内能增加；温度是分子平均动能的标志，且气体内能增加，故温度一定升高；对活塞进行受力分析p0S＋F＝p气S，可知，气体压强增大，C项正确。 [答案] C
[借题发挥] 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为恒量，这也是判断绝热过程的一种方法。
1．(2011·广东高考)图10－1－2为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中( )
A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小解析：此过程为绝热过程，ΔU＝W，M向下滑动， 气体体积减小，外界对气体做功，气体内能增加，故B、C、D错误，A正确。答案：A
[例2] 关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是 ( ) A．物体的温度改变时，其内能必定改变 B．物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热量，其内能也不一定改变 C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外传出一定热量其内能必定改变 D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变
[解析] 一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定。物体的温度改变时，其内能不一定改变，所以A错误；做功和热传递是改变物体内能的两种方式。若物体对外做功为W，同时吸收的热量为Q，且若W>Q，则物体的内能减少；若W＝Q，则物体的内能不变；若W
解析：A、B两物体没有发生热传递是因为两物体温度相等，A错。做功和热传递都是改变内能的方式，B对。一物体温度从t1到t2，内能的改变可能是由于吸收了热量，也可能是对物体做了功，C错。高温物体分子的平均动能大，内能不一定大，D错。答案：B
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