《新教材适用2023_2024学年高中物理第3章热力学定律1功热和内能的改变课件新人教版选择性必修第三册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材适用2023_2024学年高中物理第3章热力学定律1功热和内能的改变课件新人教版选择性必修第三册（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章热力学定律第三章热力学定律1.功、热和内能的改变课前预习反馈课前预习反馈课内互动探究课内互动探究课堂达标检测课堂达标检测目标体系构建目标体系构建核心素养提升核心素养提升目标体系构建目标体系构建1了了解解焦焦耳耳的的两两个个实实验验的的原原理理，认认识识焦焦耳耳实实验验探探究究对对建建立立热热力力学学规律的意义。规律的意义。2知知道道做做功功和和热热传传递递在在改改变变系系统统内内能能上上的的区区别别，并并会会区区分分热热量量和和内能的概念。内能的概念。3理理解解做做功功与与内内能能的的改改变变和和热热传传递递与与内内能能的的改改变变的的关关系系，会会解解释释相关现象。相关现象。1了解焦耳
2、的两个实验的原理，知道做功和传热的实质。了解焦耳的两个实验的原理，知道做功和传热的实质。2知知道道做做功功和和传传热热是是改改变变内内能能的的两两种种方方式式，理理解解做做功功和和传传热热对对改改变系统内能是等效的，明确两种方式的区别。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。明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系。课前预习反馈课前预习反馈 功和内能功和内能 知识点知识点 11焦耳的实验焦耳的实验(1)绝绝热热过过程程：系系统统只只由由于于外外界界对对它它做做功功而而与与外外界界交交换换_，它它不从外界不从外界_，也不向外界，也不向外界_
3、。(2)代表性实验代表性实验重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温_；通过电流的通过电流的_给水加热。给水加热。(3)实实验验结结论论：要要使使系系统统状状态态通通过过绝绝热热过过程程发发生生变变化化，做做功功的的数数量量只只由过程始末两个状态决定，而与做功的由过程始末两个状态决定，而与做功的_无关。无关。能量能量吸热吸热放热放热上升上升热效应热效应方式方式2功和内能功和内能(1)内内能能：任任何何一一个个热热力力学学系系统统都都必必定定存存在在一一个个只只依依赖赖于于系系统统_ _的的物物理理量量，这这个个物物理理量量在在两两个个状状态态间间的的差差
4、别别与与外外界界在在_过过程程中中对对系系统统所所做做的的功功相相联联系系。鉴鉴于于功功是是能能量量_的的量量度度，所所以以这这个个物物理理量必定是系统的一种能量，我们把它称为系统的内能。量必定是系统的一种能量，我们把它称为系统的内能。(2)功功和和内内能能：在在绝绝热热过过程程中中，外外界界对对系系统统做做的的功功等等于于系系统统内内能能的的变变化量，即化量，即_。说说明明：在在热热力力学学系系统统的的绝绝热热过过程程中中，外外界界对对系系统统所所做做的的功功仅仅由由过过程程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。自身自身状态状态绝
5、热绝热变化变化UW判一判判一判(1)某某一一系系统统经经历历绝绝热热过过程程时时，只只要要初初末末状状态态相相同同，则则做做功功数数量量也也一一定相同。定相同。()(2)在在绝绝热热过过程程中中，做做功功方方式式不不同同会会直直接接影影响响系系统统状状态态变变化化的的最最终终结结果。果。()(3)在在绝绝热热过过程程中中，系系统统对对外外界界做做的的功功等等于于系系统统内内能能的的增增加加量量。()想一想想一想打打气气筒筒是是日日常常生生活活中中的的一一种种工工具具，当当我我们们用用打打气气筒筒给给自自行行车车打打气气的的时时候候，就就是是在在克克服服气气体体压压力力和和摩摩擦擦力力做做功功。
6、打打气气的的过过程程中中你你有有没没有有试试着着去去摸摸一一下下打打气气筒筒的的外外壳壳？有有什什么么感感觉觉？打气筒的温度升高了，这是怎么回事呢？打气筒的温度升高了，这是怎么回事呢？答答案案：做做功功的的过过程程是是能能量量转转化化的的过过程程，做做功功使使得得系系统统的的内内能能增增加加了了，所以温度升高。所以温度升高。热和内能热和内能 知识点知识点 21热传递热传递(1)条件：物体的条件：物体的_不同。不同。(2)定定义义：两两个个_不不同同的的物物体体相相互互接接触触时时，温温度度高高的的物物体体要要降降温，温度低的物体要升温，温，温度低的物体要升温，_从高温物体传到了低温物体从高温物
7、体传到了低温物体。温度温度温度温度热量热量2热和内能热和内能(1)热量：它是在单纯的传热过程中系统热量：它是在单纯的传热过程中系统_变化的量度。变化的量度。(2)表达式：表达式：_。(3)热热传传递递与与做做功功在在改改变变系系统统内内能能上上的的异异同同：做做功功和和热热传传递递都都能能引引起起系系统统_的的改改变变。做做功功时时是是内内能能与与其其他他形形式式能能的的_；热热传传递只是不同物体递只是不同物体(或一个物体的不同部分或一个物体的不同部分)之间之间_。注注意意：我我们们不不能能说说物物体体具具有有多多少少热热量量，只只能能说说某某一一过过程程中中物物体体吸吸收收或放出了多少热量。
8、或放出了多少热量。内能内能UQ内能内能转化转化内能的转移内能的转移判一判判一判(4)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。()(5)做功和热传递都能改变物体的内能。做功和热传递都能改变物体的内能。()(6)热传递改变内能的实质是能量的转移。热传递改变内能的实质是能量的转移。()选一选选一选下列现象中，属于通过热传递改变物体内能的是下列现象中，属于通过热传递改变物体内能的是()A将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热B放在空气中的一杯热水会冷却放在空气中的一杯热水会冷却C在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热在转动的砂轮上磨车刀，车
9、刀发热D电流通过电阻丝，电阻丝电流通过电阻丝，电阻丝发热发热B解解析析：不不论论物物体体是是发发热热还还是是冷冷却却，物物体体的的温温度度都都发发生生了了变变化化，都都属属于于内内能能改改变变。弯弯折折铁铁丝丝是是用用力力对对物物体体做做功功，在在转转动动的的砂砂轮轮上上磨磨车车刀刀是是摩摩擦擦力力对对车车刀刀做做功功，电电流流通通过过电电阻阻丝丝并并做做功功，三三者者都都是是通通过过做做功功改改变变物物体体内内能能；热热水水放放在在空空气气中中，是是通通过过热热传传递递向向外外传传递递热热量量，使使自自身身的的内内能能减少，故选减少，故选B。课内互动探究课内互动探究探究探究功和内能功和内能要
10、要|点点|提提|炼炼1内能与内能变化内能与内能变化(1)物体的内能是指物体内所有分子热运动的动能和分子势能之和。物体的内能是指物体内所有分子热运动的动能和分子势能之和。(2)当当物物体体温温度度变变化化时时，分分子子平平均均动动能能变变化化。物物体体体体积积变变化化时时，分分子子势势能能发发生生变变化化，即即物物体体的的内内能能是是由由它它的的状状态态决决定定的的，且且物物体体的的内内能能变变化化只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关。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做功与内能变化的关系(1)做做功功改改变变物物体体内内能能的的过过程程是是其其他他形形式式的的
11、能能(如如机机械械能能)与与内内能能相相互互转化的过程。转化的过程。(2)在在绝绝热热过过程程中中，外外界界对对物物体体做做多多少少功功，就就有有多多少少其其他他形形式式的的能能转转化为内能，物体的内能就增加多少。化为内能，物体的内能就增加多少。3功和内能的区别功和内能的区别(1)功是过程量，内能是状态量。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。在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化。(3)物物体体的的内内能能大大，并并不不意意味味着着做做功功多多。在在绝绝热热过过程程中中，只只有有内内能能变变化较大时，对应着做功较多。化较大时，对应着做功较多。(1)外外界界对
12、对某某一一系系统统做做功功时时，系系统统的的内内能能不不一一定定增增加加，还还要要看看该该系系统统有没有向外放热，以及向外放热的多少。有没有向外放热，以及向外放热的多少。(2)在绝热过程中，系统内能的增加量等于外界对系统所做的功。在绝热过程中，系统内能的增加量等于外界对系统所做的功。典典|例例|剖剖|析析(多多选选)(2023鄄鄄城城县县第第一一中中学学高高二二阶阶段段练练习习)如如图图所所示示，A、B两两装装置置均均由由一一支支一一端端封封闭闭、一一端端开开口口且且带带有有玻玻璃璃泡泡的的管管状状容容器器和和水水银银槽槽组组成成，除除玻玻璃璃泡泡在在管管上上的的位位置置不不同同外外，其其他他
13、条条件件都都相相同同。将将两两管管抽抽成成真真空空后后，开开口口向向下下竖竖直直插插入入水水银银槽槽中中(插插入入过过程程没没有有空空气气进进入入管管内内)，水水银银柱柱上上升升至至图图示示位位置置停停止止。假假设设这这一一过过程程水水银银与与外外界界没没有有热热交交换换，则则下下列说法正确的是列说法正确的是()典例典例 1BCAA中水银的内能增量大于中水银的内能增量大于B中水银的内能增量中水银的内能增量BA管内水银的重力势能大于管内水银的重力势能大于B管的管的CB中水银的内能增量大于中水银的内能增量大于A中水银的内能增量中水银的内能增量DA和和B中水银体积保持不变，故内能增量相同中水银体积保
14、持不变，故内能增量相同解解析析：两两种种情情况况下下大大气气压压对对水水银银槽槽内内的的水水银银做做相相同同的的功功，因因为为玻玻璃璃管管内内吸吸进进的的水水银银一一样样多多，所所以以水水银银槽槽内内的的液液面面下下降降相相同同的的高高度度，外外界界大大气气压压力力对对水水银银做做功功，使使水水银银进进入入试试管管内内，大大气气压压力力对对水水银银做做的的功功一一部部分分增增加加了了管管内内水水银银的的重重力力势势能能，另另一一部部分分增增加加了了水水银银的的内内能能；由由于于A管管中中的的水水银银重重心心高高，故故A管管中中水水银银的的重重力力势势能能增增量量大大，则则A管管中中水水银银内内
15、能能的的增增量小，即量小，即B中水银的内能增量大于中水银的内能增量大于A中水银的内能增量。故选中水银的内能增量。故选BC。如如图图所所示示，在在大大口口的的玻玻璃璃瓶瓶内内装装一一些些水水，水水的的上上方方有有水水蒸蒸气气。然然后后用用一一与与打打气气筒筒相相连连的的活活塞塞密密闭闭瓶瓶口口，并并给给瓶瓶内内打打气气，当当打打到到某某一一状状态态时时，瓶瓶塞塞会会跳跳起起来来。当当瓶瓶塞塞跳跳起起时时，我我们们会会看看到到瓶瓶内内出出现现“白雾白雾”。对于。对于“白雾白雾”的形成，下列说法正确的是的形成，下列说法正确的是()A“白雾白雾”是当瓶塞跳起后外界的水蒸气在是当瓶塞跳起后外界的水蒸气在
16、瓶口瓶口遇遇冷形成的小水珠冷形成的小水珠B这是打气筒向瓶内打进去的水蒸气这是打气筒向瓶内打进去的水蒸气C这是瓶内的水向外膨胀形成的水雾这是瓶内的水向外膨胀形成的水雾D瓶内空气推动瓶塞做功，空气的内能减小，瓶内空气推动瓶塞做功，空气的内能减小，温温度度降低，使水蒸气液化形成小水滴降低，使水蒸气液化形成小水滴对点训练对点训练D解解析析：形形成成“白白雾雾”的的原原因因是是在在瓶瓶塞塞突突然然跳跳起起时时，气气体体膨膨胀胀对对外外做做功功，内内能能减减少少，温温度度下下降降，水水蒸蒸气气有有一一部部分分被被液液化化成成小小水水滴滴，形形成成“白雾白雾”，故，故 D选项正确。选项正确。探究探究功、内能、热量和温度的区别与联系功、内能、热量和温度的区别与联系要要|点点|提提|炼炼1内能与温度内能与温度从从宏宏观观看看，温温度度表表示示的的是是物物体体的的冷冷热热程程度度；从从微微观观看看，温温度度反反映映了了分分子子热热运运动动的的激激烈烈程程度度，是是分分子子平平均均动动能能的的标标志志。物物体体的的温温度度升升高高，其其内内能能一一定定增增加加。但但向向物物体体传传递递热热量量，物物体体的的
