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课件网) 1．功、热和内能的改变 第三章 热力学定律 整体感知·自我新知初探 [学习任务] 任务1．了解焦耳的两个实验的原理，认识焦耳实验探究对建立热力学规律的意义。 任务2．会用功、能关系构建内能的概念。 任务3．知道做功与传热在改变系统内能上的区别，并会区分热量和内能的概念。 任务4．理解做功与内能改变和传热与内能的改变的关系，会解释相关的现象。 [问题初探] 问题1．盛水的容器采用绝热材料做外皮，目的是什么？ 问题2．实验1和实验2中做功的方式相同吗？ 问题3．物体的内能和物体内能的改变一样吗？ [思维导图] 探究重构·关键能力达成 [链接教材] 如图所示是焦耳的实验装置，想一想，焦耳的实验为什么要在绝热条件下完成？焦耳实验的重要意义是什么？ 知识点一 焦耳的实验 提示：因为吸热也可以使水温升高，所以绝热条件下才可以运用控制变量的思想方法。重要意义是通过实验研究做功与内能改变之间的关系。 1．绝热过程：系统不从外界____，也不向外界____的过程。 2．代表性实验 (1)重物下落时带动叶片转动，搅拌容器中的水，水由于摩擦而温度____。 (2)通过电流的_____给液体加热。 3．实验结论：在热力学系统的绝热过程中，外界对系统做的功仅由过程的____两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。 吸热 放热 上升 热效应 始末 4．内能：只依赖于热力学系统_____的物理量。 自身状态 如图所示，用绝热性良好的材料制作容器，容器中安装着叶片。砝码下落时带动叶片转动，搅拌容器中的水，水的温度上升。 问题1．如何求得该装置机械能的减少量？ 问题2．这个实验说明了什么问题？ 提示：1．机械能的减少量可由砝码质量和下降的高度求得。 2．做功可以改变物体的内能，只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值就相同，即系统状态的变化是相同的。 焦耳的两个代表性实验 两个实验 实验一 实验二 实验装置 两个实验 实验一 实验二 做功方式 通过重物下落带动叶片搅水，靠叶片与水摩擦使水温升高，通过机械功实现能量的转化 通过重物下落使发电机发电，电流通过电阻丝做功使水温升高，通过电功实现能量的转化 实验条件 容器及其中的水组成的系统与外界绝热 共性 外界对系统做的功数值上相同，系统温度上升的数值相同，内能改变量相同 【典例1】 (对焦耳实验的理解)如图所示是焦耳在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．热量可由高温物体传给低温物体 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 √ C [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，故选项C正确，D错误，其余选项不是焦耳实验的结论。故选C。] 【典例2】 (焦耳的实验)下列有关焦耳及焦耳的实验说法正确的是( ) A．焦耳是法国物理学家，他的主要贡献是焦耳定律及测定热功当量 B．焦耳的实验用到的容器可以用普通玻璃容器代替 C．焦耳的实验研究对象是容器中的液体 D．焦耳的实验中要使容器及其中的液体升高相同的温度，实验中悬挂重物的质量、下落的高度可以不相同，但所做的功必须相同 √ D [焦耳是英国物理学家，A错误；焦耳的实验用到的容器要求是绝热的，普通玻璃容器达不到绝热要求，B错误；焦耳的实验研究对象是容器及其中的液体组成的系统，C错误；要使容器及其中的液体升高相同的温度，即内能增加相同，悬挂重物所做的功必须相同，D正确。] [链接教材] 如图所示，在有机玻璃筒底放少量浸有乙醚的棉花 ... ...
