导学案：3.1功、热和内能的改变（解析版）.docxVIP

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第1节功、热和内能的改变

【知识梳理与方法突破】

一、功与内能的改变

1.做功与内能的变化的关系

（1）做功改变物体内能的过程是其他形式的能（如机械能）与内能相互转化的过程。

（2）在绝热过程中，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，就有多少内能转化为其他形式的能，物体的内能就减少多少。

用式子表示为：ΔU=U

2.功和内能的区别

（1）功是过程量，内能是状态量。

（2）在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化。

（3）物体的内能大，并不意味着做功多，在绝热过程中，只有内能变化较大时，对应着做功较多。

【例1】如图所示，在演示做功可以改变气体内能的实验中，下列说法中正确的是（）

A．要缓缓地压下活塞，防止损坏圆筒

B．实验的研究对象是圆筒中的空气

C．观察到乙醚着火说明做功使棉花的内能增加了

D．应缓慢压下活塞

【答案】B

【详解】ACD．为减小热传递的影响，应迅速下压活塞，快速下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，将机械能转化为筒内空气的内能，使空气温度升高，说明做功可以改变物体的内能；筒内空气又将热量传递给棉花，当棉花温度达到着火点时，棉花将燃烧起来，所以棉花内能增加是通过热传递方式实现的，ACD错误；

B．演示做功可以改变气体内能，是外力对空气做功，空气的内能增加；实验的研究对象是圆筒中的空气，故B正确。故选B。

【针对训练1】如图所示，在大口的玻璃瓶内装一些水，水的上方有水蒸气。然后用一与打气筒相连的活塞密闭瓶口，并给瓶内打气，当打到某一状态时，瓶塞会跳起来。当瓶塞跳起时，我们会看到瓶内出现了“白雾”。对于“白雾”的形成，下列说法正确的是（???????）

A．这些“白雾”是当瓶塞跳起后外界的水蒸气在瓶口遇冷形成的小水珠

B．这是打气筒向瓶内打进去的水蒸气

C．这是瓶内的水向外膨胀形成的水雾

D．瓶内空气推动瓶塞做功，空气的内能减小，温度降低，使水蒸气液化形成小水滴

【答案】D

【详解】当用打气筒向瓶内打气时，外界对系统做功，使系统的内能增加，温度升高，压强增大，使瓶塞从瓶口中喷出形成“白雾”的原因是，在塞子突然跳起时，气体绝热膨胀对外做功，内能减少，温度下降，水蒸气有一部分被液化成小水滴，形成“白雾”，故选项D正确，ABC错误。故选D。

二、热与内能的改变

1.传递的热量与内能改变的关系

（1）在单纯热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少，即Q吸

（2）在单纯热传递中，系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少，即Q放

2.改变内能的两种方式的比较

项目

做功

热传递

内能变化

在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少

在单纯热传递过程中，物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少

物理实质

其他形式的能与内能之间的转化

不同物体间或同一物体不同部分之间内能转移

联系

都能引起系统内能的改变

【例2】如图所示，太阳能热水器是一种能够将太阳的光能转化为内能的装置。这种装置可以使装置内的水温度升高，这种改变水的内能的方式是（???????）

A．做功 B．热传递

C．既有做功也有热传递 D．电流的热效应

【答案】B

【详解】太阳能热水器是通过吸收太阳能，通过热传递的方式将水加热；故选B。

【针对训练2】在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是()

A．电流通过电炉而使温度升高

B．在阳光照射下，水的温度升高

C．铁锤打铁块，使铁块温度升高

D．夏天在室内放几块冰，室内温度会降低

【答案】BD

【详解】A、电流通过电炉而使温度升高，电流做了功，故A错误；

B、在阳光照射下，水的温度升高，通过吸热而使内能增加，故B正确；

C、铁锤打铁块，使铁块温度升高，挤压撞击，外界做了功，故C错误；

D、夏天在室内放几块冰,室内会变凉块，冰溶解吸热，故D正确；故选BD．

【对点检测】

1．在以下事例中，通过热传递的方式来改变物体内能的是()

A．两小球碰撞后粘合起来，同时温度升高

B．冬天暖气为房间供暖

C．点燃的爆竹在空中爆炸

D．汽车的车轮与地面相互摩擦发热

【答案】B

【详解】A．改变内能的方式有两种：做功和热传递。热传递指内能的转移，而不是其他形式的能转化为内能，两小球碰撞后粘在一起，温度升高，是机械能转化为内能，故A错误；

B．冬天暖气为房间供暖，是通过热传递的方式来改变物体内能的，故B正确；

C．点燃的爆竹在空中爆炸，是化学能转化为了内能，故C错误；

D．车轮与地面摩擦生热，是机械能转化为内能，故D错误。故选B。

2．关于内能，下列说法正确的是

A．物体的内能包括物体运动的动能

B．0℃C的水结冰过程中温度不变，内能