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课件网) 3.1 功、热和内能的改变 人教版（2019）选择性必修三 2024 制作 高二物理备课组 课标引领 课程标准 1.了解焦耳的两个实验。掌握从热力学角度认识内能的概念。 2.知道做功与内能改变的关系,知道传递的热量与内能变化的关系。 3.知道做功和传热是改变内能的两种方式，且对改变系统内能是等效的。 4.明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系。 1.定义： 物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和。 注意：任何物体都具有内能。 因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成。 2.决定内能的因素： 宏观上看： 微观上看： 物体的摩尔数、温度和体积 组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间距 一、物体的内能 焦耳实验 焦耳测量了热与机械功之间的当量关系———热功当量。 焦耳实验 1.重物连着绳子， 绳子连着隔热杯里的叶片 2.重物上下移动， 叶片转动，水温升高 焦耳实验 焦耳实验确定了热量与功之间的当量关系 测量重物做功、水的热量 实验表明机械运动或电磁运动与热运动之间是可以相互转化的。 这项研究工作为热力学第一定律和能量守恒定律的建立奠定了坚实的实验基础。 焦耳实验 1.研究对象—热力学系统： 容器中的水（封闭系统） 与外界没有物质交换， 可以有能量交换。 2.状态变化过程： 绝热过程 只有外界对系统做功， 与外界无交换能量。 3.实验结论： 实验1：对系统做机械功 只要重力做功相同，容器内水温上升的数值就相同，即系统状态变化相同。 焦耳实验 1.研究对象—热力学系统： 容器中的水（封闭系统）与外界没有物质交换， 可以有能量交换。 2.状态变化过程： 绝热过程 只有外界对系统做功,与外界无交换能量。 3.实验结论： 实验2：对系统做电功 只要电流做功相同，容器内水温上升的数值就相同，即系统状态变化相同。 焦耳实验 实验2：对系统做电功 在绝热过程中， 外界对系统做的功仅由过程的始末状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。 热功当量： 做功和热传递对改变物体内能是等效的。 1.做功可以改变物体内能： 在绝热过程中，外界对系统做功，系统的内能增加；系统对外界做功，系统的内能减少。 绝热压缩 2.气体膨胀压缩时做功的特点： ①压缩气体： 外界对系统做正功， 系统的内能增加。 （系统对外界做负功） ②气体膨胀： 外界对系统做负功， 系统的内能减少。 （系统对外界做正功） 二、功与内能变化 1.功和内能变化的关系： ①气体体积增大，表明气体对外界做功，W<0。 ②气体体积减小，表明外界对气体做功，W>0。 做功可以改变系统的内能。功是系统内能转化的量度。 适用于绝热过程。 注意： 2.判断气体是否做功方法： 二、功与内能变化 生活中常见的热传递现象 三、热与内能变化 三种方式： 条件：物体之间存在温度差。 热传递 系统吸热 绝功 U增加 系统放热 （热量是内能转移的量度） 1.热量： 在单纯传热过程中系统内能变化的量度。 2.热量与内能变化： 系统经过单纯的传热，内能变化量等于外界向系统传递的热量。 绝功 U减小 三、热与内能变化 1.内能是状态量， 一个物体在不同的状态下有不同的内能； 注意：热量是过程量，内能是变化量，表示传热引起的内能变化所转移的能量。 2.没有传热，就没有热量，但此时物体仍具有一定内能。 例：不能说“某物体在某温度时具有多少热量”。 热能是内能通俗而不确切的说法，热量是物体在传热过程中内能转移的多少。 内能和热量(热能)的区别 两种方式都可以改变物体的内能。 ②做功改变物体内能的时候， 内能变化用功的来量度( U＝W) 1.联系： 做功和热传递在改变物体内能上是等效的。 2.区别： ①做功：其他形式的能和内能之间的转化 ... ...
