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课件网) 第三章 热力学定律 第1节 功、热和内能的改变 [学习目标要求] 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。 课前预习·夯基固本 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。 知识点一 [判一判] (1)绝热过程就是系统与外界不发生热量传递的过程。( ) (2)在绝热过程中,不同的做功方式会直接影响系统状态变化的最终结果。( ) (3)某一系统在经历绝热过程时,只要初状态相同,末状态也相同,则做功数量一定相同。( ) √ × √ 功与内能的改变 1.内能:只依赖于热力学系统_____的物理量。 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ΔU=W。 知识点二 热与内能的改变 1.热传递 (1)发生条件:物体间的_____不同。 (2)发生过程:温度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,_____从高温物体传到低温物体。 2.热和内能 (1)单纯地对系统传热也能改变系统的_____状态,即热传递能改变系统的_____。 (2)热量:在单纯的传热过程中系统_____的量度。 知识点三 (3)单纯的传热过程中内能的变化 ①公式:ΔU=U2-U1,_____; ②系统吸热,Q为正,系统内能_____;系统放热,Q为负,系统内能_____。 3.做功和传热的区别和等效性 (1)做功时,内能与其他形式的能(如内能与机械能、内能与电能等)发生_____,而传热只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移。 (2)做功和传热改变内能的方式不同,但效果是_____。 [练一练] (多选)下列关于做功和热传递的说法正确的是( ) A.做功和热传递的实质是相同的 B.做功和热传递可以同时发生 C.做功和热传递在改变物体内能上是等效的 D.做功和热传递是对同一过程的两种说法 BC BC 做功和热传递在改变物体内能上是等效的,但有着本质区别。做功是内能和其他形式能量间的相互转化,外界对物体做功,其他形式的能转化为物体的内能,物体对外界做功,物体的内能转化为其他形式的能;而热传递是将高温物体的内能传递给低温物体,或是将同一物体高温部分的内能传递给低温部分。做功和热传递互不影响,所以二者可以同时进行。故B、C正确,A、D错误。 课堂探究·拓展思维 学习任务一 做功与内能的改变 [导学探究] 如图所示为幼儿园里的滑梯,小朋友沿滑梯下滑时屁股通常会感到发热。试分析其中的道理? 提示:小朋友沿滑梯下滑时克服摩擦力做功,内能增加。 [思维深化] 1.功和内能的理解 (1)功是过程量,内能是状态量。 (2)在绝热过程中,做功一定能引起系统内能的变化 (3)系统的内能大,并不意味着做功多。在绝热过程中,内能变化越大时,对应着做功越多。 2.做功改变系统内能的实质 (1)做功改变系统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)做功使系统内能发生变化时,内能改变的多少用做功的数值来量度。 如图所示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( ) A.外界对气体做功,气体内能增加 B.外界对气体做功,气体内能减少 C.气体对外界 ... ...