2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理選擇性必修3 第3章熱力學(xué)定律第1節(jié)功熱和內(nèi)能的改變課件

1功、熱和內(nèi)能的改變1.兩個(gè)代表性實(shí)驗(yàn)(1)重物下落帶動(dòng)葉片攪拌容器中的水,引起水溫①

上升

.(2)通過電流的②

熱效應(yīng)

給水加熱.2.絕熱過程:系統(tǒng)不從外界③

吸熱

,也不向外界④

放熱

,這樣的過程叫作絕

熱過程.3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:要使系統(tǒng)狀態(tài)通過⑤

絕熱

過程發(fā)生變化,做功的數(shù)量只由過程

始末兩個(gè)狀態(tài)決定,而與做功的⑥

方式

無(wú)關(guān).1|焦耳的實(shí)驗(yàn)4.內(nèi)能的概念(1)微觀:所有分子熱運(yùn)動(dòng)的⑦

動(dòng)能

和分子間的相互作用⑧

勢(shì)能

之和.(2)宏觀:任何一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)必定存在一個(gè)只依賴于系統(tǒng)⑨

自身狀態(tài)

的物理

量,這個(gè)物理量在兩個(gè)狀態(tài)間的差別與外界在絕熱過程中對(duì)系統(tǒng)做的功相聯(lián)系.

鑒于功是⑩

能量變化

的量度,所以這個(gè)物理量必定是系統(tǒng)的一種能量,我們把

它稱為系統(tǒng)的內(nèi)能.1.功是過程量,內(nèi)能是

狀態(tài)

量.2.表達(dá)式:ΔU=

W

.在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過程中,當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過絕熱過程達(dá)到狀態(tài)2時(shí),內(nèi)能的變化量ΔU=U2-U1,等于外界對(duì)系統(tǒng)所做的功W.3.在絕熱過程中,外界對(duì)系統(tǒng)做功,系統(tǒng)的內(nèi)能

增加

;系統(tǒng)對(duì)外界做功,系統(tǒng)的內(nèi)能

減少

.2|功與內(nèi)能的改變1.傳熱(1)條件:物體的

溫度

不同.(2)定義:兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸時(shí),溫度高的物體要降溫,溫度低的物體要升

溫,熱從

高溫

物體傳到了

低溫

物體.2.熱與內(nèi)能的改變(1)單純地對(duì)系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài).

熱量

是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度.(2)表達(dá)式:ΔU=

Q

.當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過單純的傳熱達(dá)到狀態(tài)2時(shí),內(nèi)能的變化量ΔU=U2-U1等于外界向系統(tǒng)傳遞的熱量Q.3|熱與內(nèi)能的改變(3)在單純地對(duì)系統(tǒng)傳熱過程中,外界對(duì)系統(tǒng)傳熱,系統(tǒng)的內(nèi)能

增加

;系統(tǒng)對(duì)外界傳熱,系統(tǒng)的內(nèi)能

減少

.3.傳熱與做功在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的異同(1)做功和傳熱都能引起系統(tǒng)

內(nèi)能的改變

.(2)做功時(shí),內(nèi)能與其他形式的能(如內(nèi)能與機(jī)械能、內(nèi)能與電能等)發(fā)生

轉(zhuǎn)化

,而傳熱只是不同物體(或一個(gè)物體的不同部分)之間內(nèi)能的

轉(zhuǎn)移

.1.搓搓手會(huì)感到手暖和些,是通過做功改變了手的內(nèi)能.

(√)2.A、B兩物體接觸時(shí)沒有發(fā)生熱傳遞,則兩物體所包含的熱量相等.

(

?

)3.某物體分別經(jīng)過幾個(gè)不同的物理過程,其溫度均從t1升高到t2,則在這些過程中物

體一定從外界吸收相同的熱量.

(

?

)4.系統(tǒng)只從外界吸熱,而不向外界放熱的過程就是絕熱過程.

(

?

)提示:系統(tǒng)不從外界吸熱,也不向外界放熱的過程就是絕熱過程.5.從宏觀角度說,內(nèi)能是只依賴于熱力學(xué)系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量.

(√)判斷正誤,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“?”.6.外界對(duì)物體做功多,就意味著物體的內(nèi)能大.

(

?)提示:外界對(duì)物體做功多,就意味著物體的內(nèi)能變化大,不能認(rèn)為物體的內(nèi)能大.7.在絕熱過程中,外界對(duì)系統(tǒng)做的功小于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量.

(

?)提示:在絕熱過程中,外界對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量.8.高溫物體內(nèi)能多,低溫物體內(nèi)能少.

(

?)提示:物體內(nèi)能的多少與物質(zhì)的量、物體的溫度、體積等因素均有關(guān).9.熱量一定從內(nèi)能多的物體傳遞給內(nèi)能少的物體.

(

?)提示:熱量從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體.10.做功和傳熱都可改變物體的內(nèi)能,從效果上是等效的.

(√)提示:做功和傳熱都能引起系統(tǒng)內(nèi)能的改變,從效果上是等效的.1|功與內(nèi)能的改變

焦耳的兩個(gè)代表性實(shí)驗(yàn)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)裝置

做功方式通過重物下落帶動(dòng)葉片攪拌容器中的水,靠葉片與水摩擦使水溫升高,通過重力做功實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化通過重物下落帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,電流通過電阻絲,電流的熱效應(yīng)使水溫升高,通過電流做功實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)條件容器及其中的水組成的系統(tǒng)與外界絕熱共性外界對(duì)系統(tǒng)做功相同,系統(tǒng)溫度上升的數(shù)值相同,內(nèi)能改變相同2|熱與內(nèi)能的改變情境

在寒冷的冬季,人們常常生火取暖,當(dāng)雙手靠近火源時(shí),我們就會(huì)感受到手變

暖和了.問題1.烤火是通過什么方式來增加手的內(nèi)能?提示:傳熱.2.熱量總是從內(nèi)能多的物體向內(nèi)能少的物體傳遞的嗎?提示:不是,熱量總是從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞.3.改變物體的內(nèi)能有幾種方式?這些改變物體內(nèi)能的方式在本質(zhì)上有什么不同?提示:做功和傳熱可以改變物體的內(nèi)能.做功是其他形式的能與內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)化,傳

熱是不同物體(或一個(gè)物體的不同部分)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.比較項(xiàng)目做功傳熱內(nèi)能變化外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能增加;物體對(duì)外界做功,物體的內(nèi)能減少物體吸收熱量,內(nèi)能增加;物體放出熱量,內(nèi)能減少物理實(shí)質(zhì)其他形式的能與內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)化.當(dāng)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí),必須通過物體的宏觀運(yùn)動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)不同物體或同一物體的不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.熱量從高溫物體傳遞給低溫物體時(shí),高溫物體內(nèi)能減少,低溫物體內(nèi)能增加,最后達(dá)到溫度相同聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱量在改變內(nèi)能的效果上是相同的

做功和傳熱在改變物體內(nèi)能上的區(qū)別與聯(lián)系導(dǎo)師點(diǎn)睛熱量是用來衡量傳