大庆英杰物理工作室2015-2016高二同步辅导资料 第一节 功 热和内能 1．了解焦耳的两个实验原理，知道做功和热传递的实质。 2．知道做功和热传递是改变内能的两种方式，理解做功和热传递对改变系统内能是等效的，明确两种方式的区别。 3．明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系。 4．通过焦耳实验的探究，培养学生的科学探索精神。 理论知识一 做功与内能变化的关系 一 焦耳的实验 1．绝热过程：系统只通过外界对它做功或对外界做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热。 2．代表性实验： (1) 重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温上升。 (2) 通过电流的热效应给水加热。 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，而与做功的方式无关。21世纪教育网版权所有 二 功和内能 1．内能：依赖于一个热力学系统自身状态的物理量，是热力学系统的一种能量． 2．绝热过程中做功与内能变化的关系：ΔU＝W。 三 做功与内能变化的关系 1．内能与内能变化的关系 (1) 物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能之和．因此，物体的内能是一个状态量． (2) 当物体温度变化时，分子平均动能变化；物体体积变化时，分子势能发生变化．因此，物体的内能变化只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关． 2．做功与内能变化的关系： (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． 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，并不意味着做功多．在绝热过程中，只有内能变化越大时，相应地做功才越多． 【例1】如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦，则被密封的气体( ) A．温度升高，压强增大，内能减少 B．温度降低，压强增大，内能减少 C．温度升高，压强增大，内能增加 D．温度降低，压强减小，内能增加 【变式训练】 1．如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中 ( )21·cn·jy·com A．外界对气体做功，气体内能增大 B．外界对气体做功，气体内能减小 C．气体对外界做功，气体内能增大 D．气体对外界做功，气体内能减小 【解析】 此过程为绝热过程，ΔU＝W，M向下滑动，气体体积减小，外界对气体做功，气体内能增加，故B、C、D错误，A正确． 【答案】 A 理论知识二 功、内能、热量和温度的区别与联系 一 热和内能 1．热传递：热量总是从高温物体向低温物体传递． 2．热量和内能： (1)关系描述：热量是在单纯的热传递过程中系统内能变化的量度． (2)公式表达：ΔU＝Q. 二 功、内能、热量和温度的区别与联系 1．内能与温度：从宏观上看，温度表示的是物体的冷热程度；从微观上看，温度反映了分子热运动的剧烈程度，是分子平均动能的标志．物体的温度升高，其内能一定增加．但向物体传递热量，物体的内能却不一定增加(可能同时对外做功)．2-1-c-n-j-y 2．热量和内能：内能是由系统的状态决定的，状态确定，系统的内能也随之确定．要使系统的内能发生变化，可以通过热传递或做功两种方式来完成．热量是热传递过程中的特征物理量，热量只是反映物体在状态变化过程中所转移的能量，是用来衡量物体内能变化的，有过程，才有变化，离开过程，毫无意义．就某一状态而言 ... ...
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