高中物理_功和内能 热和内能教学设计学情分析教材分析课后反思.pdfVIP

功和内能热和内能

学习目标：

1.掌握从热力学角度认识内能的概念．了解焦耳的两个实验．(重点)

2．知道做功与内能改变的数量关系，知道热传递的热量与内能变化的关

系．(重点、难点)

3．知道做功和热传递是改变内能的两种方式，且对改变系统内能是等效

的．(难点)

4．掌握内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系．(重点)

预习检查：

1．焦耳的实验

(1)绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换______，它不从外界

______，也不向外界______．

(2)代表性实验

①重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温______

②通过电流的________给水加热．

(3)实验结论：要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程

始末两个状态决定，而与做功的______无关．

2．功和内能

(1)内能：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统__________的

物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在______过程中对系统所做的功

相联系．鉴于功是能量______的量度，所以这个物理量必定是系统的一种能量，

我们把它称为系统的内能．

(2)功和内能：在绝热过程中，外界对系统做的功等于系统内能的增加量，

即____________.

2．热传递

(1)条件：物体的______不同．

(2)定义：两个______不同的物体相互接触时，温度高的物体要降温，温度

低的物体要升温，______从高温物体传到了低温物体．

2．热和内能

1

(1)热量：它是在单纯的传热过程中系统______变化的量度．

(2)表达式：____________.

(3)热传递与做功在改变系统内能上的异同：①做功和热传递都能引起系统

______的改变．②做功时是内能与其他形式能的______；热传递只是不同物体(或

一个物体的不同部分)之间____________．

引入：冬天搓手可使双手变暖；向手吹气也可使双手变暖，是什么原因使温度发

生了变化呢？

演示:在有机玻璃筒底放置少量的易燃物,例如蓬松的棉花,迅速压下筒中的活塞,

观察筒底物品的变化。这个实验说明了什么？

一、焦耳的实验(Jouleexperiment)

实验一：对系统做机械功

结论：

实验二：对系统做电功

结论：

焦耳的实验说明什么问题？

二、内能

回顾哪些力做功仅由物体的起点和终点两个位置决定与物体的运动路径无关？

1、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、当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量△U=U-U就等于

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外界对系统所做的功W，即△U=W。

拓展思考：在绝热过程中，外界对系统做功，系统的内能怎么变？数量上有什么

关系？若系统对外界做功呢？

演示：在烧瓶里加入水，水的上方有水蒸气。用带孔橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内

打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。

由此可知：1．

2．

例一.下列说法正确的是（）

A.分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能

B.物体的分子势能由物体的温度和体积决定

C.物体的速度增大时，物体的内能增大

D.物体的内能减小时，物体的温度可能增加

巩固练习

1.一个铁块沿斜面匀速滑下，关于物体的机械能和内能的变化，下列判断中正确的是（）

2

A.物体的机械能和内能都不变

B.物体的机械能减少，内能不变

C.物体的机械能增加，内能增加

D.物体的机械能减少，内能增加

三、热传递

1、定义：

2、发生条件：

3、热传递有三种方式：