人教版(新教材)高中物理選擇性必修3學(xué)案2：3 1功熱和內(nèi)能的改變VIP

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第三冊(cè)PAGE1-3.1功、熱和內(nèi)能的改變〖學(xué)習(xí)目標(biāo)〗1．知道焦耳的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，功與內(nèi)能改變及熱與內(nèi)能改變的數(shù)量關(guān)系。2.掌握焦耳的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)，理解功、熱和內(nèi)能改變的關(guān)系，會(huì)解釋相關(guān)的現(xiàn)象，分析相關(guān)的問(wèn)題?！贾R(shí)梳理〗一、功和內(nèi)能1．焦耳的實(shí)驗(yàn)(1)絕熱過(guò)程：系統(tǒng)只由于外界對(duì)它做功而與外界交換，它不從外界，也不向外界。(2)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；②通過(guò)電流的給水加熱。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：要使系統(tǒng)狀態(tài)通過(guò)絕熱過(guò)程發(fā)生變化，做功的數(shù)量只由過(guò)程始末兩個(gè)狀態(tài)決定，而與做功的無(wú)關(guān)。2．功和內(nèi)能(1)內(nèi)能：任何一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)都必定存在一個(gè)只依賴于系統(tǒng)的物理量，這個(gè)物理量在兩個(gè)狀態(tài)間的差別與外界在過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)所做的功相聯(lián)系。鑒于功是能量的量度，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。(2)功和內(nèi)能：在絕熱過(guò)程中，外界對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化量，即。說(shuō)明：在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過(guò)程中，外界對(duì)系統(tǒng)所做的功僅由過(guò)程的始末兩個(gè)狀態(tài)決定，不依賴于做功的具體過(guò)程和方式。二、熱和內(nèi)能1．熱傳遞(1)條件：物體的不同。(2)定義：兩個(gè)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，從高溫物體傳到了低溫物體。2．熱和內(nèi)能(1)熱量：它是在單純的傳熱過(guò)程中系統(tǒng)變化的量度。(2)表達(dá)式：。(3)熱傳遞與做功在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的異同：①做功和熱傳遞都能引起系統(tǒng)的改變。②做功時(shí)是內(nèi)能與其他形式能的；熱傳遞只是不同物體(或一個(gè)物體的不同部分)之間。注意：我們不能說(shuō)物體具有多少熱量，只能說(shuō)某一過(guò)程中物體吸收或放出了多少熱量。自我檢測(cè)1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)系統(tǒng)只從外界吸熱，而不向外界放熱的過(guò)程就是絕熱過(guò)程。 ()(2)在絕熱過(guò)程中，外界對(duì)系統(tǒng)做多少功，內(nèi)能就能增加多少。 ()(3)功和內(nèi)能都是能量轉(zhuǎn)化的量度。 ()(4)做功和熱傳遞都可改變物體的內(nèi)能，從效果上是等效的。 ()2．(多選)如圖所示，為焦耳實(shí)驗(yàn)裝置圖，用絕熱性能良好的材料將容器包好，重物下落帶動(dòng)葉片攪拌容器里的水，引起水溫升高。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．這個(gè)裝置可測(cè)定熱功當(dāng)量 B．做功增加了水的熱量C．做功增加了水的內(nèi)能 D．功和熱量是完全等價(jià)的，無(wú)區(qū)別3．關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量，下列說(shuō)法中正確的有()A．熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多B．溫度高的物體其熱量必定多，內(nèi)能必定大C．在熱傳遞過(guò)程中，內(nèi)能大的物體其內(nèi)能將減小，內(nèi)能小的物體其內(nèi)能將增大，直到兩物體的內(nèi)能相等D．在熱傳遞過(guò)程中，熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，直到兩物體的溫度相同為止〖知識(shí)講解〗知識(shí)點(diǎn)1：功和內(nèi)能如圖是鉆木取火的假想圖，在鉆木取火的過(guò)程中，為什么木塊能夠冒煙并最終能夠生火，試從物理學(xué)角度進(jìn)行解釋。知識(shí)歸納11．內(nèi)能：物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子的平均動(dòng)能和勢(shì)能的總和。(1)在微觀上由分子數(shù)、分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度和相互作用力決定，宏觀上體現(xiàn)為物體的溫度和體積，因此物體的內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量。(2)在系統(tǒng)不吸熱也不放熱的絕熱過(guò)程中，狀態(tài)發(fā)生的變化是由做功引起的，伴隨的能量轉(zhuǎn)化是外界的能量與系統(tǒng)自身的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)自身的能量稱為內(nèi)能。(3)造成系統(tǒng)內(nèi)能變化的量與做功方式無(wú)關(guān)，與做功的數(shù)量有關(guān)。(4)內(nèi)能是狀態(tài)量，由它的狀態(tài)、溫度、體積、質(zhì)量決定。2．(1)做功與內(nèi)能變化的關(guān)系：當(dāng)系統(tǒng)從某一狀態(tài)經(jīng)過(guò)絕熱過(guò)程達(dá)到另一狀態(tài)時(shí)，內(nèi)能的變化量ΔU就等于外界對(duì)系統(tǒng)所做的功W，表達(dá)式為：ΔU＝U2－U1＝W。(2)系統(tǒng)內(nèi)能的變化量ΔU只與初、末狀態(tài)的內(nèi)能U1和U2有關(guān)，與做功的過(guò)程、方式無(wú)關(guān)。(3)功和內(nèi)能的區(qū)別①功是過(guò)程量，內(nèi)能是狀態(tài)量。②在絕熱過(guò)程中，做功一定能引起內(nèi)能的變化。③物體的內(nèi)能大，并不意味著做功多，在絕熱過(guò)程中，只有變化較大時(shí)，對(duì)應(yīng)著做功較多。4.分析絕熱過(guò)程的方法(1)在絕熱的情況下，若外界對(duì)系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)內(nèi)能增加，ΔU為正值；若系統(tǒng)對(duì)外界做正功，系統(tǒng)內(nèi)能減少，ΔU為負(fù)值。此過(guò)程做功的多少為內(nèi)能轉(zhuǎn)化多少的量度。(2)在絕熱過(guò)程中，內(nèi)能和其他形式的能一樣也是狀態(tài)量，氣體的初、末狀態(tài)確定了，即在初、末狀態(tài)的內(nèi)能也相應(yīng)地確定了，內(nèi)能的變化量ΔU也確定了。而功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以ΔU＝W，即W為恒量，這也是判斷絕熱過(guò)程的一種方法。〖例1〗如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動(dòng)的絕熱活塞。今對(duì)活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動(dòng)一段距離后，氣體的體積減小。若忽略活塞與容器壁間的摩擦，則被密封的氣體()A．溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少 B．溫度降低，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少C．溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增加 D．溫度降低，壓強(qiáng)減小，內(nèi)能增加針對(duì)練習(xí)1．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過(guò)程。設(shè)氣體分子間的勢(shì)能可忽略，則在此過(guò)程中()A．外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能增大B．外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能減小C．氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能增大D．氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能減小知識(shí)點(diǎn)2：熱和內(nèi)能某同學(xué)做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，一小時(shí)后取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來(lái)。試探究：(1)燒瓶?jī)?nèi)的內(nèi)能增加了還是減少了？(2)請(qǐng)解釋氣球膨脹的原因？知識(shí)歸納21．熱傳遞(1)熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，叫作熱傳遞。(2)熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。2．熱傳遞的實(shí)質(zhì)熱傳遞實(shí)質(zhì)上傳遞的是能量，結(jié)果是改變了系統(tǒng)的內(nèi)能。傳遞能量的多少用熱量來(lái)量度。3．傳遞的熱量與內(nèi)能改變的關(guān)系(1)在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少。即Q吸＝ΔU。(2)在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少。即Q放＝－ΔU。4．熱傳遞具有方向性熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，不會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體或從物體的低溫部分傳遞到高溫部分。5．改變內(nèi)能的兩種方式的比較比較項(xiàng)目做功熱傳遞內(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)能之間的轉(zhuǎn)化不同物體間或同一物體的不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移相互聯(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〖例2〗(多選)一銅塊和一鐵塊，質(zhì)量相等，銅塊的溫度T1比鐵塊的溫度T2高，當(dāng)它們接觸在一起時(shí)，如果不和外界交換能量，則()A．從兩者開(kāi)始接觸到熱平衡的整個(gè)過(guò)程中，銅塊內(nèi)能的減少量等于鐵塊內(nèi)能的增加量B．在兩者達(dá)到熱平衡以前的任意一段時(shí)間內(nèi)，銅塊內(nèi)能的減少量不等于鐵塊內(nèi)能的增加量C．在兩者達(dá)到熱平衡以前的任意一段時(shí)間內(nèi)，銅塊內(nèi)能的減少量都等于鐵塊內(nèi)能的增加量D．達(dá)到熱平衡時(shí)，銅塊的溫度比鐵塊的低針對(duì)練習(xí)2．(多選)關(guān)于熱量、功和內(nèi)能的下列說(shuō)法中正確的是()A．熱量、功、內(nèi)能三者的物理意義等同B．熱量、功都可以作為物體內(nèi)能的量度C．熱量、功都可以作為物體內(nèi)能變化的量度D．熱量、功、內(nèi)能的單位相同隨堂練習(xí)1．在絕熱過(guò)程中，外界壓縮氣體做功20J，下列說(shuō)法正確的是()A．氣體內(nèi)能一定增加20JB．氣體內(nèi)能增加必定小于20JC．氣體內(nèi)能增加可能小于20JD．氣體內(nèi)能可能不變2．關(guān)于熱傳遞，下列說(shuō)法正確的是()A．熱傳遞是高溫物體的溫度傳給低溫物體B．并不接觸的物體之間不會(huì)發(fā)生熱傳遞C．比熱容相同的物體之間不會(huì)發(fā)生熱傳遞D．溫度相同的物體之間不會(huì)發(fā)生熱傳遞3．下列各事例通過(guò)熱傳遞改變物體內(nèi)能的是()A．車床上車刀切削工件后發(fā)熱 B．擦火柴時(shí)火柴頭溫度升高C．用肥皂水淋車刀后車刀降溫 D．搓搓手就會(huì)覺(jué)得手發(fā)熱4．金屬筒內(nèi)裝有與外界溫度相同的壓縮空氣，打開(kāi)筒的開(kāi)關(guān)，筒內(nèi)高壓空氣迅速向外逸出，待筒內(nèi)外壓強(qiáng)相等時(shí)，立即關(guān)閉開(kāi)關(guān)。在外界保持恒溫的條件下，經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間后，再次打開(kāi)開(kāi)關(guān)，這時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A．筒外空氣流向筒內(nèi)B．筒內(nèi)空氣流向筒外C．筒內(nèi)外有空氣變換，處于動(dòng)態(tài)平衡，筒內(nèi)空氣質(zhì)量不變D．筒內(nèi)外無(wú)空氣交換5．如圖所示為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖，M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上下滑動(dòng)，設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在M向下滑動(dòng)的過(guò)程中()A．外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大B．外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能減小C．氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增大D．氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能減小

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁〖知識(shí)梳理〗一、1．(1)能量、吸熱、放熱(2)①上升；②熱效應(yīng)(3)方式2．(1)自身狀態(tài)、絕熱過(guò)、變化(2)ΔU＝W二、1．(1)溫度(2)溫度、熱量2．(1)內(nèi)能(2)ΔU＝Q(3)①內(nèi)能②轉(zhuǎn)化、內(nèi)能的轉(zhuǎn)移自我檢測(cè)1．(1)×(2)√(3)×(4)√2．AC〖將做功過(guò)程和吸熱過(guò)程在同等條件下比較，可測(cè)出熱功當(dāng)量，A正確；做功增加了水的內(nèi)能，熱量只是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能改變的量度，B錯(cuò)誤，C正確；做功和傳熱產(chǎn)生的效果相同，但功和熱量是不同的概念，D錯(cuò)誤?！?．D〖物體的內(nèi)能由溫度、體積及物體的質(zhì)量決定，不是只由溫度決定，故A、B錯(cuò)誤；在熱傳遞過(guò)程中，熱量由高溫物體傳給低溫物體，而與物體的內(nèi)能大小無(wú)關(guān)，所以完全有可能是內(nèi)能大的物體內(nèi)能繼續(xù)增大，內(nèi)能小的物體內(nèi)能繼續(xù)減小，故C錯(cuò)誤，D正確?！街R(shí)1：〖提*示〗：鉆木取火的過(guò)程是對(duì)木塊進(jìn)行做功的過(guò)程，木塊內(nèi)能的增加來(lái)源于外界對(duì)木塊做的功?！祭?〗C〖由F通過(guò)活塞對(duì)密閉的理想氣體做正功，容器及活塞絕熱，知Q＝0，由功和內(nèi)能的關(guān)系知理想氣體內(nèi)能增大，溫度T升高，再根據(jù)eq\f(pV,T)＝C，體積V減小，壓強(qiáng)p增大，故C正確?！结槍?duì)練習(xí)1D〖絕熱膨脹過(guò)程是指氣體膨脹過(guò)程未發(fā)生熱傳遞，膨脹過(guò)程氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功W＜0，由ΔU＝U2－U1＝W可知，氣體內(nèi)能減少。由于氣體分子間的勢(shì)能忽略，故氣體分子的平均動(dòng)能減小。故D正確。〗知識(shí)點(diǎn)2：熱和內(nèi)能〖提*示〗：(1)增加了。(2)由于熱水的溫度較高，將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣體吸收了熱水的熱量，內(nèi)能增加，溫度升高，體積增大，逐漸膨脹起來(lái)。〖例2〗AC〖熱平衡條件是溫度相等，熱傳遞的方向是從溫度高的物體傳向溫度低的物體；在熱傳遞過(guò)程中高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤?！结槍?duì)練習(xí)2．CD〖物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，而要改變物體的內(nèi)能可以通過(guò)做功和熱傳遞兩種途徑，這三者的物理意義不同，A錯(cuò)誤；熱量是表示在熱傳遞過(guò)程中物體內(nèi)能變化多少的，而功也是用做功的方式量度物體內(nèi)能變化多少的，B錯(cuò)誤，C正確；三者的單位都是焦耳，D正確?！诫S堂練習(xí)1．A〖做功的過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，在絕熱過(guò)程中，外界對(duì)氣體做多少功，氣體內(nèi)能就增加多少，選項(xiàng)A正確。〗2．D〖熱傳遞實(shí)質(zhì)是內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，傳遞的不是溫度，傳遞的是熱量，A錯(cuò)誤；不接觸的物體之間可以通過(guò)熱輻射的方式進(jìn)行熱傳遞，B錯(cuò)誤；熱量總是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體，和物體的比熱容沒(méi)有關(guān)系，C錯(cuò)誤；溫度相同的物體之間不存在溫度差，不會(huì)發(fā)生熱傳遞，D正確。〗3．C〖車床上車刀切削工件后發(fā)熱，擦火柴時(shí)火柴頭溫度升高，搓搓手就會(huì)覺(jué)得手發(fā)熱都是通過(guò)做功的方式改變物體內(nèi)能；用肥皂水淋車刀后車刀降溫是通過(guò)熱傳遞改變物體內(nèi)能的，選項(xiàng)C正確?！?．B〖因高壓空氣急劇外逸時(shí)，氣體沒(méi)有時(shí)間充分與外界發(fā)生熱交換，可近似看成絕熱膨脹過(guò)程。氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，所以關(guān)閉開(kāi)關(guān)時(shí)，筒內(nèi)氣體溫度較外界低，再經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間后，筒內(nèi)外氣體溫度相同。對(duì)筒內(nèi)剩余氣體分析，屬于等容升溫過(guò)程，其壓強(qiáng)要變大，大于外界氣壓，所以再打開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，筒內(nèi)氣體要流向筒外。故B正確。〗5．A〖由題意知，在M向下滑動(dòng)的過(guò)程中，絕熱壓縮密封的氣體，外界對(duì)氣體做功，使氣體的內(nèi)能增大，故A正確?！?.1功、熱和內(nèi)能的改變〖學(xué)習(xí)目標(biāo)〗1．知道焦耳的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，功與內(nèi)能改變及熱與內(nèi)能改變的數(shù)量關(guān)系。2.掌握焦耳的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)，理解功、熱和內(nèi)能改變的關(guān)系，會(huì)解釋相關(guān)的現(xiàn)象，分析相關(guān)的問(wèn)題?！贾R(shí)梳理〗一、功和內(nèi)能1．焦耳的實(shí)驗(yàn)(1)絕熱過(guò)程：系統(tǒng)只由于外界對(duì)它做功而與外界交換，它不從外界，也不向外界。(2)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；②通過(guò)電流的給水加熱。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：要使系統(tǒng)狀態(tài)通過(guò)絕熱過(guò)程發(fā)生變化，做功的數(shù)量只由過(guò)程始末兩個(gè)狀態(tài)決定，而與做功的無(wú)關(guān)。2．功和內(nèi)能(1)內(nèi)能：任何一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)都必定存在一個(gè)只依賴于系統(tǒng)的物理量，這個(gè)物理量在兩個(gè)狀態(tài)間的差別與外界在過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)所做的功相聯(lián)系。鑒于功是能量的量度，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。(2)功和內(nèi)能：在絕熱過(guò)程中，外界對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化量，即。說(shuō)明：在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過(guò)程中，外界對(duì)系統(tǒng)所做的功僅由過(guò)程的始末兩個(gè)狀態(tài)決定，不依賴于做功的具體過(guò)程和方式。二、熱和內(nèi)能1．熱傳遞(1)條件：物體的不同。(2)定義：兩個(gè)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，從高溫物體傳到了低溫物體。2．熱和內(nèi)能(1)熱量：它是在單純的傳熱過(guò)程中系統(tǒng)變化的量度。(2)表達(dá)式：。(3)熱傳遞與做功在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的異同：①做功和熱傳遞都能引起系統(tǒng)的改變。②做功時(shí)是內(nèi)能與其他形式能的；熱傳遞只是不同物體(或一個(gè)物體的不同部分)之間。注意：我們不能說(shuō)物體具有多少熱量，只能說(shuō)某一過(guò)程中物體吸收或放出了多少熱量。自我檢測(cè)1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)系統(tǒng)只從外界吸熱，而不向外界放熱的過(guò)程就是絕熱過(guò)程。 ()(2)在絕熱過(guò)程中，外界對(duì)系統(tǒng)做多少功，內(nèi)能就能增加多少。 ()(3)功和內(nèi)能都是能量轉(zhuǎn)化的量度。 ()(4)做功和熱傳遞都可改變物體的內(nèi)能，從效果上是等效的。 ()2．(多選)如圖所示，為焦耳實(shí)驗(yàn)裝置圖，用絕熱性能良好的材料將容器包好，重物下落帶動(dòng)葉片攪拌容器里的水，引起水溫升高。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．這個(gè)裝置可測(cè)定熱功當(dāng)量 B．做功增加了水的熱量C．做功增加了水的內(nèi)能 D．功和熱量是完全等價(jià)的，無(wú)區(qū)別3．關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量，下列說(shuō)法中正確的有()A．熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多B．溫度高的物體其熱量必定多，內(nèi)能必定大C．在熱傳遞過(guò)程中，內(nèi)能大的物體其內(nèi)能將減小，內(nèi)能小的物體其內(nèi)能將增大，直到兩物體的內(nèi)能相等D．在熱傳遞過(guò)程中，熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，直到兩物體的溫度相同為止〖知識(shí)講解〗知識(shí)點(diǎn)1：功和內(nèi)能如圖是鉆木取火的假想圖，在鉆木取火的過(guò)程中，為什么木塊能夠冒煙并最終能夠生火，試從物理學(xué)角度進(jìn)行解釋。知識(shí)歸納11．內(nèi)能：物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子的平均動(dòng)能和勢(shì)能的總和。(1)在微觀上由分子數(shù)、分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度和相互作用力決定，宏觀上體現(xiàn)為物體的溫度和體積，因此物體的內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量。(2)在系統(tǒng)不吸熱也不放熱的絕熱過(guò)程中，狀態(tài)發(fā)生的變化是由做功引起的，伴隨的能量轉(zhuǎn)化是外界的能量與系統(tǒng)自身的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)自身的能量稱為內(nèi)能。(3)造成系統(tǒng)內(nèi)能變化的量與做功方式無(wú)關(guān)，與做功的數(shù)量有關(guān)。(4)內(nèi)能是狀態(tài)量，由它的狀態(tài)、溫度、體積、質(zhì)量決定。2．(1)做功與內(nèi)能變化的關(guān)系：當(dāng)系統(tǒng)從某一狀態(tài)經(jīng)過(guò)絕熱過(guò)程達(dá)到另一狀態(tài)時(shí)，內(nèi)能的變化量ΔU就等于外界對(duì)系統(tǒng)所做的功W，表達(dá)式為：ΔU＝U2－U1＝W。(2)系統(tǒng)內(nèi)能的變化量ΔU只與初、末狀態(tài)的內(nèi)能U1和U2有關(guān)，與做功的過(guò)程、方式無(wú)關(guān)。(3)功和內(nèi)能的區(qū)別①功是過(guò)程量，內(nèi)能是狀態(tài)量。②在絕熱過(guò)程中，做功一定能引起內(nèi)能的變化。③物體的內(nèi)能大，并不意味著做功多，在絕熱過(guò)程中，只有變化較大時(shí)，對(duì)應(yīng)著做功較多。4.分析絕熱過(guò)程的方法(1)在絕熱的情況下，若外界對(duì)系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)內(nèi)能增加，ΔU為正值；若系統(tǒng)對(duì)外界做正功，系統(tǒng)內(nèi)能減少，ΔU為負(fù)值。此過(guò)程做功的多少為內(nèi)能轉(zhuǎn)化多少的量度。(2)在絕熱過(guò)程中，內(nèi)能和其他形式的能一樣也是狀態(tài)量，氣體的初、末狀態(tài)確定了，即在初、末狀態(tài)的內(nèi)能也相應(yīng)地確定了，內(nèi)能的變化量ΔU也確定了。而功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以ΔU＝W，即W為恒量，這也是判斷絕熱過(guò)程的一種方法?！祭?〗如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動(dòng)的絕熱活塞。今對(duì)活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動(dòng)一段距離后，氣體的體積減小。若忽略活塞與容器壁間的摩擦，則被密封的氣體()A．溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少 B．溫度降低，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少C．溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增加 D．溫度降低，壓強(qiáng)減小，內(nèi)能增加針對(duì)練習(xí)1．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過(guò)程。設(shè)氣體分子間的勢(shì)能可忽略，則在此過(guò)程中()A．外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能增大B．外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能減小C．氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能增大D．氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能減小知識(shí)點(diǎn)2：熱和內(nèi)能某同學(xué)做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，一小時(shí)后取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來(lái)。試探究：(1)燒瓶?jī)?nèi)的內(nèi)能增加了還是減少了？(2)請(qǐng)解釋氣球膨脹的原因？知識(shí)歸納21．熱傳遞(1)熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，叫作熱傳遞。(2)熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。2．熱傳遞的實(shí)質(zhì)熱傳遞實(shí)質(zhì)上傳遞的是能量，結(jié)果是改變了系統(tǒng)的內(nèi)能。傳遞能量的多少用熱量來(lái)量度。3．傳遞的熱量與內(nèi)能改變的關(guān)系(1)在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少。即Q吸＝ΔU。(2)在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少。即Q放＝－ΔU。4．熱傳遞具有方向性熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，不會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體或從物體的低溫部分傳遞到高溫部分。5．改變內(nèi)能的兩種方式的比較比較項(xiàng)目做功熱傳遞內(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)能之間的轉(zhuǎn)化不同物體間或同一物體的不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移相互聯(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〖例2〗(多選)一銅塊和一鐵塊，質(zhì)量相等，銅塊的溫度T1比鐵塊的溫度T2高，當(dāng)它們接觸在一起時(shí)，如果不和外界交換能量，則()A．從兩者開(kāi)始接觸到熱平衡的整個(gè)過(guò)程中，銅塊內(nèi)能的減少量等于鐵塊內(nèi)能的增加量B．在兩者達(dá)到熱平衡以前的任意一段時(shí)間內(nèi)，銅塊內(nèi)能的減少量不等于鐵塊內(nèi)能的增加量C．在兩者達(dá)到熱平衡以前的任意一段時(shí)間內(nèi)，銅塊內(nèi)能的減少量都等于鐵塊內(nèi)能的增加量D．達(dá)到熱平衡時(shí)，銅塊的溫度比鐵塊的低針對(duì)練習(xí)2．(多選)關(guān)于熱量、功和內(nèi)能的下列說(shuō)法中正確的是()A．熱量、功、內(nèi)能三者的物理意義等同B．熱量、功都可以作為物體內(nèi)能的量度C．熱量、功都可以作為物體內(nèi)能變化的量度D．熱量、功、內(nèi)能的單位相同隨堂練習(xí)1．在絕熱過(guò)程中，外界壓縮氣體做功20J，下列說(shuō)法正確的是()A．氣體內(nèi)能一定增加20JB．氣體內(nèi)能增加必定小于20JC．氣體內(nèi)能增加可能小于20JD．氣體內(nèi)能可能不變2．關(guān)于熱傳遞，下列說(shuō)法正確的是()A．熱傳遞是高溫物體的溫度傳給低溫物體B．并不接觸的物體之間不會(huì)發(fā)生熱傳遞C．比熱容相同的物體之間不會(huì)發(fā)生熱傳遞D．溫度相同的物體之間不會(huì)發(fā)生熱傳遞3．下列各事例通過(guò)熱傳遞改變物體內(nèi)能的是()A．車床上車刀切削工件后發(fā)熱 B．擦火柴時(shí)火柴頭溫度升高C．用肥皂水淋車刀后車刀降溫 D．搓搓手就會(huì)覺(jué)得手發(fā)熱4．金屬筒內(nèi)裝有與外界溫度相同的壓縮空氣，打開(kāi)筒的開(kāi)關(guān)，筒內(nèi)高壓空氣迅速向外逸出，待筒內(nèi)外壓強(qiáng)相等時(shí)，立即關(guān)閉開(kāi)關(guān)。在外界保持恒溫的條件下，經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間后，再次打開(kāi)開(kāi)關(guān)，這時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A．筒外空氣流向筒內(nèi)B．筒內(nèi)空氣流向筒外C．筒內(nèi)外有空氣變換，處于動(dòng)態(tài)平衡，筒內(nèi)空氣質(zhì)量不變D．筒內(nèi)外無(wú)空氣交換5．如圖所示為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖，M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上下滑動(dòng)，設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在M向下滑動(dòng)的過(guò)程中()A．外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大B．外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能減小C．氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增大D．氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能減小

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁〖知識(shí)梳理〗一、1．(1)能量、吸熱、放熱(2)①上升；②熱效應(yīng)(3)方式2．(1)自身狀態(tài)、絕熱過(guò)、變化(2)ΔU＝W二、1．(1)溫度(2)溫度、熱量2．(1)內(nèi)能(2)ΔU＝Q(3)①內(nèi)能②轉(zhuǎn)化、內(nèi)能的轉(zhuǎn)移自我檢測(cè)1．(1)×(2)√(3)×(4)√2．AC〖將做功過(guò)程和吸熱過(guò)程在同等條件下比較，可測(cè)出熱功當(dāng)量，A正確；做功增加了水的內(nèi)能，熱量只是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能改變的量度，B錯(cuò)誤，C正確；做功和傳熱產(chǎn)生的效果相同，但功和熱量是不同的概念，D錯(cuò)誤?！?．D〖物體的內(nèi)能由溫度、體積及物體的質(zhì)量決定，不是只由溫度決定，故A、B錯(cuò)誤；在熱傳遞過(guò)程中，熱量由高溫物體傳給低溫物體，而與物體的內(nèi)能大小無(wú)關(guān)，所以完全有可能是內(nèi)能大的物體內(nèi)能繼續(xù)增大，內(nèi)能小的物體內(nèi)能繼續(xù)減小，故C錯(cuò)誤，D正確?！街R(shí)1：〖提*示〗：鉆木