全优课堂·物理·选择性必修第三册(人教版) 课件 第3章　1 功、热和内能的改变.pptx

第三章热力学定律;①物理观念：对热量、功、内能、热力学第一、二定律的学习，进一步促进学生的物理观念、运动与相互作用观念、能量观念这些物理学科核心素养的形成．

②科学思维：能在特定情境中将气体的变化过程抽象为绝热过程、气体不做功的等容过程；能运用能量守恒的观点分析解决实际问题．;③科学探究：具有一定发现问题的意识；通过对两种改变物体内能方式的探究，运用多种方法，创设多种问题情境，引导学生探究并讨论，让学生广泛了解热力学定律对人类生活和社会发展的影响．

④科学态度与责任：知道物理学研究的很多问题就在身边，对自然界有好奇心，具有探索的兴趣；注重运用热力学定律分析和解决人们生产、生活中的一些问题．;本章重点①分清内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系；②理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界中普遍遵循的基本规律；③理解热力学第二定律的两种表述，并能用热力学第二定律解释第二类永动机不可能制成．;本章难点①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；②运用热力学第一定律解释自然界中能量的转化、转移问题，理解第一类永动机是不可能制成的；③学会运用热力学第二定律解决一些实际问题．;1功、热和内能的改变; 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转化关系，知道热传递的热量与内能变化的关系(重难点).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).;课前·自主预习;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：热功当量实验和探究焦耳定律实验．

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_________．;1．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)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____________．;课堂·重难探究;1．内能：物体的内能是指物体内所有分子的平均动能和势能之和.

(1)在微观上由分子数、分子热运动的剧烈程度和相互作用力决定，宏观上体现为物体的温度和体积，因此物体的内能是一个状态量．

(2)在系统不吸热也不放热的绝热过程中，内能发生变化的原因是做功，伴随的能量转化是外界的能量与系统自身的能量发生了转化，系统自身的能量称为内能．

(3)造成系统内能变化的量与做功方式无关，与做功的数量有关．

(4)内能是状态量，由它的状态、温度、体积、质量决定．;2．(1)做功与内能变化的关系：当系统从某一状态经过绝热过程达到另一状态时，内能的增加量ΔU就等于外界对系统所做的功W，用式子表示为ΔU＝U2－U1＝W.

(2)系统内能的改变量ΔU只与初、末状态的内能U1和U2有关，与做功的过程、方式无关．

(3)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，并不意味着外界对它做功多，在绝热过程中，只有体积变化较大时，对应着做功多．;例1如图所示是焦耳研究热与功之间关系的两个典型实验，那么从焦耳的这两个实验中可得出的结论是 ();A．系统状态的改变只能通过传热来实现

B．机械能守恒

C．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关

D．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有关

【答案】C

【解析】焦耳通过多次实验，最后得到的结论是：在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关，故选C.;变式1如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生