【高中物理】高中物理人教版选修3-3学案：第十章1功和内能-.doc

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1、1功和内能1焦耳热功当量实验(1)焦耳热功当量实验装置机械功实验方法：在水中放置叶片，叶片上缠绕两根绳子，每根绳子各跨过一滑轮，且分别悬挂一个重物，盛水的容器用绝热性能良好的材料包好。如图所示，当重物下落时便带动叶片转动，容器中的水受叶片的搅动，水由于摩擦而温度上升。焦耳热功当量实验的装置实验条件：系统只由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。实验结论：只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值就相同，即系统的状态变化相同。 (2)焦耳热功当量实验装置电功方法：如图所示，利用降落的重物使发电机发电，电流通过浸在液体的电阻丝，引起液体温度上升。结论：同一个系统，在绝热过程

2、中，不管通过电阻丝的电流多大，只要电功相等，系统温度上升的数值就相同，即系统的状态变化相同。(3)绝热过程：系统只是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。谈重点：热功当量数值的确定证明了功和热量之间存在着确定的数量关系，即1 cal4.2 J或者1 J0.24 cal。这进一步定量地证明做功和热传递对改变物体的内能是等效的。因此，功、热量和能量使用相同的单位是很自然也很合理的，现在国际单位制中规定它们统一用焦耳作单位。【例1】 英国物理学家焦耳的主要贡献有()A发现了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律B测量了热和机械功之间的当量关系热功当量

3、C第一次计算了气体分子的速度D与W汤姆孙合作研究了气体自由膨胀降温的实验解析：认真阅读、学习焦耳的有关资料，了解掌握焦耳的有关事迹以及一些科学研究过程，明确物理学家焦耳对自然科学的主要贡献。答案：ABCD点评：多掌握物理学史是解此题的关键。同学们应注重课外阅读，了解一些重大的物理事件、重要的物理实验以及著名的物理学家对科学所作的贡献。激发学习兴趣，养成严谨求实的科学态度和良好的学习习惯。2内能(1)内能概念：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。(2)功与系统内能改变的关

4、系：做功可以改变系统的内能。功是系统内能转化的量度。外界对系统做功，系统的内能增加。在绝热过程中，内能的增加量就等于外界对系统做的功，即UU2U1W。(W0)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UW(W0)。说明：在国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳(J)。【例2】 采用绝热的方式使一定量的气体由初状态A变化至末状态B。对于不同的绝热方式，下列说法正确的是()A对气体所做的功不同B对气体所做的功相同C对气体不做功，因为没有能量的传递D以上三种说法都不对解析：对于一定质量的气体，不管采用任何一种绝热方式由状态A变化到状态B，都是绝热过程。在这一过

5、程中，气体在初状态A有一确定的内能UA，在状态B有另一确定的内能UB，由绝热过程中UUBUAW知，W为恒量，所以B正确。 答案：B点技巧：做功可以改变物体的内能在热力学系统中的绝热状态下，做功大小与系统内能的变化量相等，对系统做功，系统内能增加；系统对外做功，系统内能减少。3内能与做功在绝热过程中，末态内能大于初态内能时，U为正，外界对系统做功。末态内能小于初态内能时，U为负，W为负，系统对外界做功。内能和其他形式的能一样，是状态量，物体的状态一定时，它的内能也一定。和讨论重力势能一样，我们能确定的只是内能的变化，因为任何状态的内能，只有在标准参考值确定后，才可能得出相应的确定值。特别提醒：功

6、和内能的区别功是能量转化的量度，与内能变化相联系，是过程量，而内能是状态量，只有在内能变化过程中才有功。物体内能大，并不意味着做功多，在绝热过程中，只有内能变化大，才意味着做功多。【例3】 如图所示，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、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，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中()AE甲不变，E乙减小BE甲不变，E乙增大CE甲增大，E乙不变DE甲增大，E乙减小解析：接触面是绝热面，拉动拉杆，对乙部分气体来讲，系统对外界做功，内能减小，对甲部分气体来讲，外界对系统做功，内能增加。答案：D 4做功与内能变化在实际生活中的应用做功与内

7、能的变化在生活和生产中有不少实际应用实例，对待这些具体实例，应注意分析是否满足绝热的条件，是否仅是通过做功来改变热力学系统内能的。在各种不同的绝热过程中，要使热力学系统的状态发生变化，做功的多少只由过程的始末状态决定，而与做功的方式无关。在绝热过程中，要选对热力学系统，到底是哪一系统处于绝热过程，弄明白到底是系统对外界做功，还是外界对系统做功。【例4】 金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外逸出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关。在外界保持恒温的条件下，经过一段较长时间后，再次打开开关，这时出现的现象是()A筒外空气流向筒内B筒内空气流向筒外C筒内外有空气交换

8、，处于动平衡态，筒内空气质量不变D筒内外无空气交换解析：因高压空气急剧外逸时，气体没有时间充分与外界发生热交换，可看成绝热膨胀过程。气体对外做功，内能减少，所以关闭开关时，筒内气体温度较外界低，再经过较长时间后，筒内外气体温度相同。筒内剩余气体属于等容升温过程，其压强要变大，大于外界气压，所以再打开开关时，筒内气体要流向筒外。答案：B高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。那么，高中物理考试答题技巧及注意事项有哪些呢？下面和小编一起来看看吧！高中物理考试答题技巧选择题的答题技巧解答选择题时，要注意以下几个问题：（1）注意题

9、干要求，让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。（2）相信第一判断：只有当你发现第一次判断肯定错了，另一个百分之百是正确答案时，才能做出改动，而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。切记：每年高考选择题错误率高的不是难题，而是开头三个简单题。不要再最简单的地方，轻敌栽坑！实验题的做题技巧（1）实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。填空题：数值、单位、方向或正负号都应填全面；作图题：对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图，则电表量程、正负极性，电流表内、外接法，变阻器接法，滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头，要

10、正确使用虚、实线，各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位；实物连接图一定要先画出电路图（仪器位置要对应）；各种作图及连线要先用铅笔（有利于修改），最后用黑色签字笔涂黑。切记：游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数历来都是考察的重点。切记：选择题有8-10分是送你的，但你可能拿不到（单位、有效数字、小数点后保留几位、坐标原点等）。（2）常规实验题：主要考查课本实验，几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析，解答常规实验题时，这种题目考得比较细，要在细、实、全上下足功夫。（3）设计型实验重在考查实验的原理。要求同学们能审清题意，明确实验目的，应用迁移能力，联

11、想相关实验原理。在设计电学实验时，要把安全性【所谓的安全不是对人来说，而是对仪器来说的】放在第一位，同时还要尽可能减小实验的误差【误差从偶然和系统两个方面考虑，系统免不了，偶然可减小】，避免出现大量程测量小数值的情况。计算题的答题技巧（1）仔细审题，明确题意。每一道计算题，首先要认真读题，弄清题意。审题是对题目中的信息进行搜索、提取、加工的过程。在审题中，要特别重视题中的关键词和数据，如静止、匀速、 最大速度、一定、可能、刚好等。一个较为复杂的运动过程要分解成几个不同的阶段。否则，一旦做题方向偏了，只能是白忙一场。（2）敢于做题，贴近规律。解题就是建立起与未知数数量相等的方程个数，怎样建立方程

12、呢？方程蕴含在物理过程中以及整个过程的各个阶段中，存在于状态或状态变化之中；隐藏在约束关系之中。应由题目中的物理现象及过程所对应的或贴近的物理规律，建立主体关系式。（3）敢于解题，深于研究。遇到设问多、信息多、过程复杂的题目，在审题过程中，若明确了某一阶段的情景，并列出了方程。要敢于先把结果解出来，这对完全理顺题意起着至关重要的作用。很多情况下第二阶段的情景要由第一阶段的结果来判定，所以第一阶段的结果成为打通障碍的重要武器。（4）答题要规范，得分有技巧简洁文字说明与方程式相结合尽量用常规方法，使用通用符号分步列式，不要用综合或连等式对复杂的数值计算题，最后结果要先解出符号表达，再代入数值进行计

13、算。高中物理考试注意事项高三学习成绩不好怎么办？看高考蝶变掌握逆袭方法。淘宝搜索高考蝶变购买！1.计算大题绝对不能空着即便你做不上来，也要写该部分对应课本中的基本物理公式。需要注意的是，必须带入题中的符号。比如说题目中电荷量是e，你在答题纸上写q往往就不会给分了。阅卷中我们老师们都严格遵守采点给分原则，也就是说，你写对了几个物理公式（与答案一样），即便没有计算，我们也给对应的分值。这是阅卷的规则，谁都不能改变。2.重视画图解题过程中要受力分析、研究运动轨迹的，一定要画图，养成画图的好习惯。图像画出来虽然有时候是没分的，借助于图像来分析题意很方便。另外，物理题的答案并不是标准的，有的时候你写的与

14、答案不一样，老师们怎么理解呢？看图是一个捷径。答题纸上的内容是给老师看的（是你和阅卷老师的对话），不要给老师们的阅卷制造困难，图一定要画。见到很多学生不画图，也没有个依据，就直接来个物理公式。我的第一感觉就是，莫非是抄别人的？相信判你卷子的老师也是一样的。3.物理试卷中几乎没有多选题四个选项都是对的物理多选题，基本上是不会有四个选项全对的，除非是非常老旧的题（90年代的高考题）。如果你物理成绩很差，我建议你把多选题都当成单选来做，这样更有利于得分，特别是多选题的最后一道题。4.不会的暂时跳过，合理分配考试时间同学们在考场上要注意解题时间的分配，没有思路的题先跳过去。建议多选题的最后一道先跳过，

15、实验题的最后一个空，解答题的最后一问更是要留到最后再做。原因不解释了，大家都知道，不过王尚老师想说的是，真正的在考场上认真去执行的同学还是少数。小编推荐：高考物理答题技巧5.看不懂题意的，联系课本考点物理题联系实际的很多，比如天体联系宇航的，磁场联系粒子加速度器的，等等。这些应用问题很难理解，一个诀窍就是联系课本的考点。高中物理wuli.in题万变不离其宗，考点还是源于课本。在考场上监考的时候王尚老师就发现很多同学在那里天马行空般的思考，完全脱离了课本，这样怎么能做出来呢？6.联系课堂上老师讲过的典型题和上面的建议类似，遇到难题，无从下手，就回忆下课堂上老师讲过的一些典型题，总是有类似的地方的。物理题本身就是有规律的，很多思考方法和切入点都是类似的。另外，笔者提醒同学们可以到物理自诊断学习系统中去看我们总结的解题思路，帮助你梳理考点，搞明白定理定律、物理公式的使用。