2015_2016高中物理第3章第1节内能功热量课件粤教版选修3_3.ppt

第一节内能功热量第一节内能功热量考点一考点一 功和内能功和内能 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接1“钻木取火钻木取火”反映了怎样的能量转化过程？反映了怎样的能量转化过程？提示：做功可以改变物体的内能，机械能转化为内能提示：做功可以改变物体的内能，机械能转化为内能2如如图图，厚厚壁壁容容器器的的一一端端通通过过胶胶塞塞插插进进一一支支灵灵敏敏温温度度计计和和一一根根气气针针，另另一一端端有有个个用用卡卡子子卡卡住住的的可可移移动动胶胶塞塞用用打打气气筒筒慢慢慢慢向向容容器器内内打打气气，使使容容器器内内的的压压强强增增大大到到一一定定程程度度，这这时时读读出出温温度度计计示示数数打打开开卡卡子子，胶胶塞塞冲冲出出容容器器口口后后，温温度度计计示示数数明显下降，这是为什么呢？明显下降，这是为什么呢？提示：气体膨胀对外做功，内能减小，气体的温度降低提示：气体膨胀对外做功，内能减小，气体的温度降低 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接1对功和内能关系的理解对功和内能关系的理解(1)内能与内能变化的关系：内能与内能变化的关系：物物体体的的内内能能是是指指物物体体内内所所有有分分子子的的平平均均动动能能和和势势能能之之和和因此物体的内能是一个状态量因此物体的内能是一个状态量当当物物体体温温度度变变化化时时，分分子子平平均均动动能能变变化化物物体体体体积积变变化化时时，分分子子势势能能发发生生变变化化，因因此此物物体体的的内内能能变变化化只只由由初初、末末状态决定，与中间过程及方式无关状态决定，与中间过程及方式无关 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接(2)做功与内能变化的关系：做功与内能变化的关系：做做功功改改变变物物体体内内能能的的过过程程是是其其他他形形式式的的能能(如如机机械械能能)与与内能相互转化的过程内能相互转化的过程在在绝绝热热过过程程中中，外外界界对对物物体体做做多多少少功功，就就有有多多少少其其他他形形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少式的能转化为内能，物体的内能就增加多少(3)功和内能的区别：功和内能的区别：功是过程量，内能是状态量功是过程量，内能是状态量在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化物物体体的的内内能能大大，并并不不意意味味着着做做功功多多在在绝绝热热过过程程中中，只只有有内能变化较大时，对应着做功较多内能变化较大时，对应着做功较多注注意意：(1)设设初初态态内内能能为为U1，末末态态内内能能为为U2，内内能能的的变变化化量量为为U，UU2U1，U0，内内能能增增加加；U0，内内能能减减少少(2)在绝热过程中在绝热过程中UW.目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接例例1 地地面面附附近近有有一一正正在在上上升升的的空空气气团团，它它与与外外界界的的热热交交换换忽忽略略不不计计已已知知大大气气压压强强随随高高度度增增加加而而降降低低，则则该该空空气气团团在上升过程中在上升过程中(不计气团内分子间的势能不计气团内分子间的势能)()A体积减小，温度降低体积减小，温度降低B体积减小，温度不变体积减小，温度不变C体积增大，温度降低体积增大，温度降低D体积减小，温度不变体积减小，温度不变解解析析：空空气气团团与与外外界界的的热热交交换换忽忽略略不不计计，随随高高度度上上升升压压强强逐逐渐渐减减小小，体体积积逐逐渐渐增增大大，对对外外界界做做功功，所所以以内内能能逐逐渐渐减减小小，则则温温度度逐逐渐渐降降低低，只只有有选选项项C正正确确，选选项项A、B、D均均错误错误答案：答案：C方方法法总总结结：压压缩缩气气体体，外外界界对对气气体体做做功功，内内能能增增大大，温温度度升高，柴油机就是利用这个道理点火的升高，柴油机就是利用这个道理点火的课堂训练课堂训练1如如图图所所示示，活活塞塞将将气气缸缸分分成成甲甲、乙乙两两气气室室，气气缸缸、活活塞塞(连连同同拉拉杆杆)是是绝绝热热的的，且且不不漏漏气气，以以E甲甲、E乙乙分分别别表表示示甲甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中(D)AE甲不变，甲不变，E乙减小乙减小 BE甲不变，甲不变，E乙增大乙增大CE甲增大，甲增大，E乙不变乙不变 DE甲增大，甲增大，E乙减小乙减小解解析析：本本题题解解题题的的关关键键是是明明确确甲甲、乙乙两两气气室室气气体体都都经经历历绝绝热热过过程程，内内能能的的改改变变取取决决了了做做功功的的情情况况，对对甲甲室室内内的的气气体体，在在拉拉杆杆缓缓慢慢向向外外拉拉的的过过程程中中，活活塞塞左左移移，压压缩缩气气体体，外外界界对对甲甲室室气气体体做做功功，其其内内能能应应增增大大，对对乙乙室室内内的的气气体体，活活塞塞左左移移，气气体体膨膨胀胀，气气体体对对外外界界做做功功，内内能能就就减减少少，故故D选选项正确项正确考点二考点二 热和内能热和内能1用用铁铁锤锤反反复复敲敲击击铁铁棒棒，铁铁棒棒的的温温度度会会升升高高，把把铁铁棒棒放放在在炭炭火上烧，铁棒的温度也会升高，这说明了什么问题？火上烧，铁棒的温度也会升高，这说明了什么问题？提示：说明做功和热传递都能改变物体的内能提示：说明做功和热传递都能改变物体的内能2一一根根铁铁棒棒温温度度升升高高了了，只只从从结结果果上上看看，你你能能确确定定是是用用摩摩擦擦的方法，还是用加热的方法使它温度升高的吗？的方法，还是用加热的方法使它温度升高的吗？提提示示：不不能能确确定定因因为为做做功功和和热热传传递递在在改改变变物物体体内内能能上上是是等等价价的的 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接1热传递热传递(1)定定义义：高高温温物物体体总总是是自自发发地地把把它它的的内内能能传传递递给给低低温温物物体体，这种没有做功而使物体内能改变的现象称为热传递这种没有做功而使物体内能改变的现象称为热传递(2)方式：热传导、热对流、热辐射方式：热传导、热对流、热辐射(3)条件：存在温度差条件：存在温度差2热量热量(Q)：是热传递过程中物体内能变化的量度：是热传递过程中物体内能变化的量度3热传递改变物体内能的实质热传递改变物体内能的实质内内能能从从一一个个物物体体转转移移到到另另一一个个物物体体或或者者从从一一个个物物体体的的高高温温部部分分转转移移到到低低温温部部分分，在在这这个个没没有有做做功功的的过过程程中中，吸吸收收热热量量的的物物体体内内能能增增加加，放放出出热热量量的的物物体体内内能能减减少少，内内能能的的变变化化由由热热量来量度，即量来量度，即UQ.4内能、温度和热量之间的区别和联系内能、温度和热量之间的区别和联系(1)从从宏宏观观上上看看，温温度度表表示示的的是是物物体体的的冷冷热热程程度度，从从微微观观上上看看，温温度度反反映映了了分分子子热热运运动动的的剧剧烈烈程程度度，是是分分子子平平均均动动能能的的标标志志温温度度相相同同时时，任任何何物物体体的的分分子子的的平平均均动动能能都都相相等等，但但是是分分子子的的平平均均速速率率不不一一定定相相等等物物体体温温度度升升高高，其其内内能能一一定定增增加加；但但向向物体传递热量，物体内能不一定增加物体传递热量，物体内能不一定增加(2)热热量量是是物物体体热热传传递递过过程程中中物物体体内内能能改改变变的的量量度度，物物体体温温度度高高，内内能能大大，却却不不一一定定有有热热量量的的传传递递，离离开开内内能能的的改改变变，离离开开热热传传递递，热热量量就就毫毫无无意意义义物物体体吸吸收收热热量量，物物体体温温度度可可能能升升高高，可可能不变，也可能降低能不变，也可能降低注注意意：(1)做做功功和和热热传传递递均均能能改改变变物物体体的的内内能能，仅仅从从内内能能的的改改变变上上无无法法知知道道系系统统用用的的是是做做功功还还是是热热传传递递方方式式使使其其内内能能发发生生变变化化的的，因因此此，做做功功和和热热传传递递在在改改变变物物体体内内能能上上是是等等效的效的(2)热热传传递递改改变变物物体体内内能能的的过过程程是是物物体体间间内内能能的的转转移移，做做功功对应的是其他形式的能与内能的转化过程对应的是其他形式的能与内能的转化过程例例2 如如图图所所示示，A、B是是两两个个完完全全相相同同的的球球，分分别别浸浸没没在在水水和和水水银银的的同同一一深深度度处处，A、B两两球球用用同同一一种种材材料料制制成成，当当温温度度稍稍微微升升高高时时，球球的的体体积积会会明明显显变变大大，如如果果开开始始水水和和水水银银的的温温度度相相同同，且且两两液液体体温温度度同同时时缓缓慢慢升升高高到到同同一一值值，两两球球膨膨胀胀后，体积相等，则后，体积相等，则()AA球吸收的热量较多球吸收的热量较多 B B球吸收的热量较多球吸收的热量较多C两球吸收的热量一样多两球吸收的热量一样多 D无法确定无法确定解解析析：A、B两两球球升升高高同同样样的的温温度度，体体积积变变化化又又相相同同，则则二二者者内内能能的的变变化化相相同同，而而B球球是是处处在在水水银银中中的的，B球球膨膨胀胀时时受受到的压力大，对外做功多，因此到的压力大，对外做功多，因此B球吸收热量较多一些球吸收热量较多一些答案：答案：B方方法法总总结结：利利用用球球体体体体积积的的变变化化从从而而找找到到做做功功的的关关系系，是是解解决决本本题题的的关关键键所所在在，也也是是本本题题的的创创新新之之处处，能能的的转转化化与与守守恒恒定定律律广广泛泛适适用用于于自自然然界界中中的的一一切切情情景景，在在复复杂杂问问题题中中利用能的转化与守恒，可以找到突破口利用能的转化与守恒，可以找到突破口课堂训练课堂训练2对于热量、功和内能，三者的说法正确的是对于热量、功和内能，三者的说法正确的是(D)A热量、功、内能三者的物理意义等同热量、功、内能三者的物理意义等同B热量、功都可以作为物体内能的量度热量、功都可以作为物体内能的量度C热量、功、内能的单位不相同热量、功、内能的单位不相同D热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的解解析析：物物体体的的内内能能是是指指物物体体内内所所有有分分子子动动能能和和分分子子势势能能的的总总和和，而而要要改改变变物物体体的的内内能能可可以以通通过过做做功功或或热热传传递递两两种种途途径径，这这三三者者的的物物理理意意义义不不同同，A错错热热量量是是表表示示在在热热传传递递过过程程中中物物体体内内能能变变化化多多少少的的，而而功功也也是是量量度度用用做做功功的的方方式式来来改改变变物物体体内内能能多多少少的的，B错错三三者者单单位位都都是是焦焦耳耳，C错热量和功是过程量，内能是状态量，错热量和功是过程量，内能是状态量，D正确正确