《功和内能》课件1(精品).ppt

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1、功和内能1.知道做功和热传递的实质知道做功和热传递的实质.2.知知道道做做功功和和热热传传递递是是改改变变内内能能的的两两种种方方式式，理理解解做做功功和和热热传递对改变系统内能是等效的，明确两种方式的区别传递对改变系统内能是等效的，明确两种方式的区别.3.明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系.u学习目标定位学习目标定位知识储备区知识链接知识链接1.力力 力力 位移位移 2.动能动能 分子势能分子势能 内能内能 3.温度温度 体积体积 物质的量物质的量新知呈现新知呈现一、一、升高升高 增加增加 下降下降 减小减小知识储备区新知呈现新知呈现

2、二、二、1.高温高温 低温低温 3.增加增加 减少减少学习探究区一、做功和内能的变化一、做功和内能的变化 二、热传递和内能的变化二、热传递和内能的变化 一、做功和内能的变化 u问题设计问题设计如图如图1，厚壁容器的一端通过胶塞插进一，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞卡子卡住的可移动胶塞.用打气筒慢慢向容用打气筒慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数度，这时读出温度计示数.打开卡子，胶塞打开卡子，胶塞冲出容器口后，温度计示数明显降低，这是为什么呢

3、？冲出容器口后，温度计示数明显降低，这是为什么呢？答案答案气体膨胀对外做功，内能减小，气体的温度降低气体膨胀对外做功，内能减小，气体的温度降低.图图11.内能和内能的变化量内能和内能的变化量(1)内能是一个状态量，指物体内所有分子做热运动的内能是一个状态量，指物体内所有分子做热运动的 和和分子分子 之和之和.(2)内能的变化量只由内能的变化量只由 、状态决定，与中间过程及方式状态决定，与中间过程及方式无关无关.绝热过程中，内能在两个状态间的差值等于外界对系统绝热过程中，内能在两个状态间的差值等于外界对系统 .u要点提炼要点提炼动能动能势能势能初初末末所做的功所做的功2.功和内能功和内能(1)功

4、是过程量，内能是功是过程量，内能是 .(2)物体的内能大，并不意味着做功多物体的内能大，并不意味着做功多.(3)在在绝绝热热过过程程中中，做做功功一一定定引引起起内内能能的的变变化化，做做功功越多，内能变化越越多，内能变化越 (填填“大大”或或“小小”).状态量状态量大大返回返回二、热传递和内能的变化 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碳碳火上烧，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？答案答案说明做功和热传递都能改变物体的内能说明做功和热传递都能改变物体的内能.u问题设计问题设计1.热量热量

5、热热量量是是单单纯纯的的传传热热过过程程中中系系统统 的的量量度度.热热量量像像功功一一样样是一个是一个 量，因此只有在热传递过程中才能谈热量量，因此只有在热传递过程中才能谈热量.2.温度和内能温度和内能从从宏宏观观看看，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；从从微微观观看看，温温度度反反映了分子热运动的激烈程度，是映了分子热运动的激烈程度，是 的的标标志志.向向物物体体传递热量，物体的内能不一定增加传递热量，物体的内能不一定增加(可能同时对外做功可能同时对外做功).u要点提炼要点提炼内能变化内能变化过程过程分子平均动能分子平均动能3.热量和内能变化的关系热量和内能变化的关系在

6、在只只有有热热传传递递的的情情况况下下，物物体体吸吸收收热热量量，内内能能 ，物物体体放放出出热热量量，内内能能 ，并并且且内内能能的的变变化化量量等等于于物物体体吸吸收收或或放放出出的的热热量量，即即 .返回返回增加增加减少减少UQ一、做功和内能的变化一、做功和内能的变化 典例精析例例1(单单选选)如如图图2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、乙乙两两气气室室中中气气体体的的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中()A.E甲

7、甲不变，不变，E乙乙减小减小B.E甲甲不变，不变，E乙乙增大增大C.E甲甲增大，增大，E乙乙不变不变D.E甲甲增大，增大，E乙乙减小减小图图2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于于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内内的的气气体体做做功功，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，乙乙室室内内的的气气体体对对外外界界做做功

8、功，内内能能应应减小减小.答案答案D针对训练针对训练1(单选单选)如图如图3所示，一定质量的理想气体所示，一定质量的理想气体密封在绝热密封在绝热(即与外界不发生热交换即与外界不发生热交换)容器中，容器内容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞装有一可以活动的绝热活塞.今对活塞施以一竖直向今对活塞施以一竖直向下的压力下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小的体积减小.若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体密封的气体()A.温度升高，压强增大，内能减少温度升高，压强增大，内能减少B.温度降低，压强增大，内能减

9、少温度降低，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，内能增加温度降低，压强减小，内能增加图图3解解析析向向下下压压活活塞塞，力力F对对气气体体做做功功，气气体体的的内内能能增增加加，温温度度升升高高，对对活活塞塞受受力力分分析析可可得得出出气气体体的的压压强强增大，故选项增大，故选项C正确正确.答案答案C例例2(双双选选)在在外外界界不不做做功功的的情情况况下下，物物体体的的内内能能增增加加了了50 J，下下列说法中正确的是列说法中正确的是()A.一定是物体放出了一定是物体放出了50 J的热量的热量B.一定是物体吸收了一定是物体吸收

10、了50 J的热量的热量C.一定是物体分子动能增加了一定是物体分子动能增加了50 JD.物体的分子平均动能可能不变物体的分子平均动能可能不变典例精析二、热传递和内能的变化二、热传递和内能的变化 解解析析在在外外界界不不做做功功的的情情况况下下，内内能能的的改改变变量量等等于于传传递递的的热热量，内能增加，一定是吸收了相等数量的热量，故量，内能增加，一定是吸收了相等数量的热量，故A错，错，B对；对；物物体体内内能能包包括括所所有有分分子子做做热热运运动动的的动动能能和和分分子子势势能能，内内能能由由分分子子数数、分分子子平平均均动动能能、分分子子势势能能共共同同决决定定，所所以以内内能能增增加加了

11、了50 J并并不不一一定定是是分分子子动动能能增增加加了了50 J，物物体体的的分分子子平平均均动动能能有有可可能能不不变变，这这时时吸吸收收的的50 J热热量量全全部部用用来来增增加加分分子子势势能能，故故C错，错，D对对.答案答案BD例例3(双双选选)对对于于热热量量、功功、内内能能三三个个量量，下下列列说说法法中中正正确的是确的是()A.热量、功、内能三个量的物理意义是等同的热量、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

12、物体的状态决热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决 定的定的典例精析三、内能与相关概念的辨析三、内能与相关概念的辨析 解解析析热热量量、功功和和内内能能的的国国际际单单位位都都是是焦焦耳耳，但但热热量量、功功、内内能能三三个个量量的的物物理理意意义义是是不不同同的的，热热量量和和功功是是过过程程量量，内内能能是是状状态态量量，热热量量和和功功二二者者可可作作为为物物体体内内能能变变化化的的量量度度而而不是内能大小的量度不是内能大小的量度.故故A、B错误，错误，C、D正确正确.答案答案 CD针针对对训训练练2(单单选选)关关于于物物体体的的内内能能和和热热量量，下下列列说说法法中正确的是

13、中正确的是()A.热水的内能比冷水的内能多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，内能必定大温度高的物体其热量必定多，内能必定大C.在在热热传传递递过过程程中中，内内能能大大的的物物体体其其内内能能将将减减小小，内内能能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等D.热量是热传递过程中内能转移的量度热量是热传递过程中内能转移的量度解解析析物物体体的的内内能能由由温温度度、体体积积及及物物体体的的质质量量决决定定，不不是是只只由由温度决定，故选项温度决定，故选项A、B错；错；在在热热传传递递过过程程中中，热热量量由由高高温温物物体体传传给给低

14、低温温物物体体，而而与与物物体体的的内内能能大大小小无无关关，所所以以完完全全有有可可能能是是内内能能大大的的物物体体内内能能继继续续增增大大，内能小的物体内能继续减小，故选项内能小的物体内能继续减小，故选项C错；错；关于热量的论述，选项关于热量的论述，选项D是正确的是正确的.答案答案D返回返回课堂要点小结 返回返回内能功内能功热量热量改变物体内能改变物体内能的两种方式的两种方式自我检测区12341.(做做功功和和内内能能的的变变化化)(单单选选)在在给给自自行行车车轮轮胎胎打打气气时时，会会发发现现胎胎内气体温度升高，这是因为内气体温度升高，这是因为()A.胎内气体压强不断增大，而容积不变胎

15、内气体压强不断增大，而容积不变B.轮胎从外界吸热轮胎从外界吸热C.外界空气温度本来就高于胎内气体温度外界空气温度本来就高于胎内气体温度D.打气时，外界不断对胎内气体做功打气时，外界不断对胎内气体做功解解析析给给自自行行车车轮轮胎胎打打气气，外外界界对对胎胎内内气气体体做做功功，气气体体内内能能增增加，温度升高，加，温度升高，D正确正确.1234D2.(做做功功和和内内能能的的变变化化)(单单选选)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，则该空气团在上升过程中则该空气团在

16、上升过程中(不计空气团内分子间的势能不计空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，温度增大体积减小，温度增大1234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均错误均错误.答案答案 C12343.(热传递和内能的变化热传递和内能的变化)(单选单选)下列说

17、法正确的是下列说法正确的是()A.若若A、B两物体接触但没有热传递，则两物体所包含的热量两物体接触但没有热传递，则两物体所包含的热量 相等相等B.做功和热传递的共同点是都能使系统内能改变做功和热传递的共同点是都能使系统内能改变C.一物体先后经几个不同的物理过程，其温度均从一物体先后经几个不同的物理过程，其温度均从t1升高到升高到t2.则在这些过程中物体一定从外界吸收相同的热量则在这些过程中物体一定从外界吸收相同的热量D.高温物体内能大，低温物体内能小高温物体内能大，低温物体内能小12341234解解析析A、B两两物物体体没没有有发发生生热热传传递递是是因因为为两两物物体体温温度度相相等等，A错

18、错.做功和热传递都是改变内能的方式，做功和热传递都是改变内能的方式，B对对.一一物物体体温温度度从从t1升升高高到到t2，内内能能的的改改变变可可能能是是由由于于吸吸收收了了热热量，也可能是外界对物体做了功，量，也可能是外界对物体做了功，C错错.高温物体分子的平均动能大，内能不一定大，高温物体分子的平均动能大，内能不一定大，D错错.答案答案B4.(内内能能与与相相关关概概念念的的辨辨析析)(单单选选)关关于于内内能能、温温度度和和热热量量，下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.物体的温度升高时，一定吸收热量物体的温度升高时，一定吸收热量B.物体沿斜面下滑时，内能将增大物体沿斜面下滑时，内

19、能将增大C.物体沿斜面匀速下滑时，内能可能增大物体沿斜面匀速下滑时，内能可能增大D.内能总是从高温物体传递给低温物体，当内能相等时热内能总是从高温物体传递给低温物体，当内能相等时热 传递停止传递停止12341234解解析析改改变变物物体体内内能能的的两两种种方方法法：做做功功和和热热传传递递.温温度度升升高高，内内能增加，但不一定是吸收热量，能增加，但不一定是吸收热量，A错误；错误；物体沿斜面下滑时，可能不受摩擦力，内能可能不变，物体沿斜面下滑时，可能不受摩擦力，内能可能不变，B错误；错误；物体克服摩擦力做功，摩擦生热，内能可能增大，物体克服摩擦力做功，摩擦生热，内能可能增大，C正确；正确；热热传传递递的的条条件件是是物物体体间间存存在在温温度度差差，热热量量从从温温度度高高的的物物体体传传递递给温度低的物体，温度相同后热传递停止，给温度低的物体，温度相同后热传递停止，D错误错误.答案答案C