高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册1 功、热和内能的改变精品课件ppt

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①冬天搓手可使双手变暖；
②向手吹气也可使双手变暖。
是什么原因使温度发生了变化呢？
演示:在有机玻璃筒底放置少量的易燃物,例如蓬松的棉花,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？
1818年12月24日生于英国曼彻斯特 ，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.
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.
实验一：对系统做机械功
让正在下降的重物带动发电机发电，电流通过浸在液体中的电阻丝，由电流的热效应给液体加热，使液体温度上升。
焦耳的热功当量实验和电流热效应给水加热的实验中做功的方式相同吗？你能得出什么结论？
在各种不同的绝热过程中，如果使系统从状态1变为状态2，所需外界做功的数量是相同的.也就是说，在各种不同的绝热过程中，要使系统状态发生变化，做功的数量只由始末两个状态决定，与做功方式无关.
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.
在烧瓶里加入水，水的上方有水蒸气.用带孔橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化.
3.为什么会呈现雾状？
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.
空气对活塞做功，内能减少，温度降低，使水蒸气液化成小水珠.
1、任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系.我们把这个物理量称为系统的内能.
思考：我们曾经学习过内能的概念是什么呢？当时讲的内能的变化与什么有关？与这一致吗？有何关系？
内能：物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
内能与物体的摩尔数、温度和体积有关
2．物体对外界做功，物体的内能减少．
1．外界对物体做功，物体的内能增加．
在热力学系统的绝热过程中，系统从状态1经过绝热过程达到状态2。
对绝热系统做功： 当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量△U=U2-U1就等于外界对系统所做的功W，即∆U=W。
1.地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计．已知大气压强随高度增加而降低，则该空气团在上升过程中(不计气团内分子间的势能) (　　)A．体积减小，温度降低B．体积减小，温度不变C．体积增大，温度降低D．体积减小，温度不变
做功可以改变系统的内能．功是系统内能转化的量度．
(2)系统对外界做功，系统的内能减少．在绝热过程中，系统对外界做多少功，内能就减少多少，即W＝ΔU.
(1)外界对系统做功，系统的内能增加．在绝热过程中，内能的增量就等于外界对系统做的功．即ΔU＝U2－U1＝W.
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
气体体积减小，外界对气体做功
1.下图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(　　)
2.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，内能增加
A．气体对外界做功，温度降低，内能减少B．气体对外界做功，温度不变，内能减少C．气体不做功，温度不变，内能不变D．气体不做功，温度不变，内能减少
3.如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空．现将隔板抽掉,使左侧气体自由膨胀直至达到平衡，则在此过程中(不计气体的分子势能)(　　)
给你一段铁丝，想让它的温度升高，你有哪些方法？
1.定义：两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，并将持续到系统间达到热平衡即温度相等为止，这个过程称之为热传递.
2.热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射
热传导－－热沿着物体传递的热传递方式，不同物质传到热的能力各不相同，容易传到热的物体称之为热的良导体，所有金属都是热的良导体，不容易传导热的物体称之为热的不良导体，如空气、橡胶、绒毛、棉纱、木头、水、油等 热对流－－靠液体或气体的流动来传递热的方式，热对流是液体和气体所特有的热传递方式 热辐射－－热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直线射出去的方式，热辐射不依赖媒介质，可在真空中进行，温差越大，表面颜色越深，物体向外的热辐射能力越强
结论： 当物体之间或物体的不同部分之间存在温度差时才能发生热传递.
2．关于热传递，下列说法正确的是( )
A．热传递的实质是温度的传递B．物体间存在温度差，才能发生热传递C．热传递可以在任何情况下进行D．物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量
物体间存在温度差才能发生热传递.在达到温度相同后停止热传递
可能是与外界发生了热传递，也可能是由于外界对其做功或其对外界做功
两个温度不同的物体A、B相互接触时，温度低的物体B要升温，我们说，热从高温物体A传到了低温物体B。
单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态
——封闭系统：与外界没有物质交换，但有能量交换。
即在外界对系统不做功的情况下，外界传递给系统的热量等于系统内能的改变量。
1、物体从外界吸热，物体内能增加
2、物体对外界放热，物体内能减少
三、做功和热传递的区别
热传递是内能在不同物体或物体不同部分之间的转移；做功改变内能是不同形式能量的转化。
3. 下列关于热量的说法，正确的是 （ ）A.温度高的物体含有的热量多 B.内能多的物体含有的热量多C.热量、功和内能的单位相同 D.热量和功都是过程量，而内能是一个状态量
解析：热量和功都是过程量，而内能是一个状态量，所以不能说温度高的物体含有的热量多，内能多的物体含有的热量多；热量、功和内能的单位相同都是焦耳。选C、D答案：C、D
1. 在下述现象中没有通过做功而使物体内能改变的是(　　)A．电流通过电炉而使温度升高B．在阳光照射下，水的温度升高C．铁锤打铁块，使铁块温度升高D．夏天在室内放几块冰，室内会变凉快
2.对于热量、功、内能三个量，下列说法中正确的是(　　)A．热量、功、内能三个量的物理意义是等同的B．热量和功二者可作为物体内能大小的量度C．热量、功和内能的国际单位都相同D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的
热量、功和内能的单位相同都是焦耳
热量和功是过程量，内能是状态量，热量和功二者可作为物体内能改变的量度而不是内能大小的量度
3.下列现象中，哪些是通过热传递的方式改变物体内能的（ ）
A．打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加B．夏天喝冰镇汽水来解暑C．冬天搓搓手，会感觉到手变得暖和起来D．太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高
4．(双选)下列关于热量的说法，正确的是( )
A．温度高的物体含有的热量多B．内能多的物体含有的热量多C．热量、功和内能的单位相同D．热量和功都是过程量，而内能是一个状态量
热量和功都是过程量，而内能是一个状态量
不能说温度高的物体含有的热量多，内能多的物体含有的热量多
如图所示，在薄壁金属圆筒内注入少量乙醚，塞上塞子，用一根绳子在金属圆筒外壁缠绕1－2圈.然后按图中箭头所指的方向来回拉动绳子.(1)猜测可能会发生的现象；(2)解释发生上述现象的原因.
（1）塞子飞出去，同时筒口出现“白气” （2）来回拉动绳子的时候，摩擦生热，产生的热量传递给筒内的乙醚，乙醚温度升高，内能增加，乙醚汽化对塞子做功，把塞子冲出去．
内能是一个状态量,一个物体在不同的状态下有不同的内能
热量是一个过程量，它表示由于热传递而引起的变化过程中转移的能量，即内能的改变量.
如果没有热传递，就没有热量可言，但此时仍有内能.
1.下列说法正确的是（ ）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
2.一个铁块沿斜面匀速滑下，关于物体的机械能和内能的变化，下列判断中正确的是（ ）A. 物体的机械能和内能都不变B. 物体的机械能减少，内能不变 C. 物体的机械能增加，内能增加D. 物体的机械能减少，内能增加
3.如图所示,绝热具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的一端固定于理想气体容器的底部.另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为EP(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态,经过此过程（ ）A．EP全部转换为气体的内能B. EP一部分转换成活塞的重力势能,其余部为弹簧的弹性势能C．EP全部转换成活塞的重力势能和气体的内能D．EP一部分转换成活塞的重力势能,一部分转为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能
4. 下列关于热传递的说法中，正确的（ ）A. 热量从含热量较多的物体传给含热量较少的物体B. 热量从温度较高的物体传给温度较低的物体C. 热量从内能较多的物体传给内能较少的物体D. 热量从比热容大的物体传给比热容小的物体
5. 下列关于说法中正确的是（ ）A. 做功和热传递是改变物体内能的两种本质不同的物理过程B.外界对物体做功，物体的内能一定增大C.物体向外界放热，物体的内能一定增大D.热量是在热传递中，从一个物体向另一个物体或从物体的一部分向另一部分转移的内能的多少
6. 若A、B两物体之间没有热传递，正确的解释是（ ）A.两物体所包含的热量相等B.两物体的内能相等C.两物体的温度相同D.两物体没有接触，且都处在真空中
7. 关于物体的内能和热量，下列说法正确的是( )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少，内能小的物体其内能将增大D.热量是热传递过程中内能转移的量度