高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊1 功、熱和內(nèi)能的改變示范課ppt課件

這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊1 功、熱和內(nèi)能的改變示范課ppt課件，共26頁。PPT課件主要包含了焦耳的實驗，實驗一，實驗二，功與內(nèi)能的改變，1內(nèi)能，熱與內(nèi)能的改變，1熱傳遞，做功和熱傳遞的區(qū)別，改變內(nèi)能的兩種方式，外界對物體做功等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1818年12月24日生于英國曼徹斯特，起初研究電學和磁學。1840年在英國皇家學會上宣布了電流通過導體產(chǎn)生熱量的定律，即焦耳定律。焦耳測量了熱與機械功之間的當量關系——熱功當量，為熱力學第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎。
焦耳（James Presctt Jule，1818—1889）
結(jié)論：只要重力所做的功相同，容器內(nèi)水溫上升的數(shù)值都是相同的，即系統(tǒng)狀態(tài)的變化是相同的。
重物下落帶動輪葉旋轉(zhuǎn)，通過攪拌對絕熱容器內(nèi)的液體做功，使液體升溫，即狀態(tài)發(fā)生變化。
系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換能量，它不從外界吸熱，也不向外界放熱，這樣的過程叫做絕熱過程。
結(jié)論：對同一系統(tǒng)，在絕熱過程中只要所做的電功相同，系統(tǒng)溫度上升的數(shù)值就相同，即系統(tǒng)的狀態(tài)變化相同。
電流通過電熱絲使絕熱容器內(nèi)的液體溫度升高。
在各種不同的絕熱過程中，如果使系統(tǒng)從狀態(tài)1變?yōu)闋顟B(tài)2，所需外界做功的數(shù)量是相同的。也就是說，在各種不同的絕熱過程中，要使系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化，做功的數(shù)量只由始末兩個狀態(tài)決定，與做功方式無關。
任何一個熱力學系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，這個物理量在兩個狀態(tài)間的差別與外界在絕熱過程中對系統(tǒng)所做的功相聯(lián)系。我們把這個物理量稱為系統(tǒng)的內(nèi)能。
2.功與內(nèi)能的改變
做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能。功是系統(tǒng)內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度。
例題1：下圖為某種椅子與其升降部分的結(jié)構示意圖，M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上下滑動，設筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在M向下滑動的過程中（ ）A．外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大B．外界對氣體做功，氣體內(nèi)能減小C．氣體對外界做功，氣體內(nèi)能增大D．氣體對外界做功，氣體內(nèi)能減小
例題2：地面附近有一正在上升的空氣團，它與外界的熱交換忽略不計。已知大氣壓強隨高度增加而降低，則該空氣團在上升過程中（不計氣團內(nèi)分子間的勢能）（ ）A．體積減小，溫度降低B．體積減小，溫度不變C．體積增大，溫度降低D．體積減小，溫度不變
兩個溫度不同的物體互相接觸時溫度高的物體要降溫，溫度低的物體要升溫，并將持續(xù)到系統(tǒng)間達到熱平衡即溫度相等為止，這個過程稱之為熱傳遞。
熱傳導、熱對流、熱輻射。
2.熱傳遞的三種方式：
熱傳導：熱沿著物體傳遞的熱傳遞方式，不同物質(zhì)傳到熱的能力各不相同，容易傳到熱的物體稱之為熱的良導體，所有金屬都是熱的良導體，不容易傳導熱的物體稱之為熱的不良導體，如空氣、橡膠、絨毛、棉紗、木頭、水、油等。 熱對流：靠液體或氣體的流動來傳遞熱的方式，熱對流是液體和氣體所特有的熱傳遞方式。 熱輻射：熱從高溫物體向周圍以電磁波的形式沿直線射出去的方式，熱輻射不依賴媒介質(zhì)，可在真空中進行，溫差越大，表面顏色越深，物體向外的熱輻射能力越強。
熱傳導、熱對流、熱輻射。
2.熱傳遞的三種方式：
3.發(fā)生熱傳遞的條件：
當物體之間或物體的不同部分之間存在溫度差時才能發(fā)生熱傳遞。
例題3：關于熱傳遞，下列說法正確的是（ ）A．熱傳遞的實質(zhì)是溫度的傳遞B．物體間存在溫度差，才能發(fā)生熱傳遞C．熱傳遞可以在任何情況下進行D．物體內(nèi)能發(fā)生改變，一定是吸收或放出了熱量
4.熱與內(nèi)能的改變
外界沒有對系統(tǒng)（水）做功，只對系統(tǒng)傳熱，同樣能改變系統(tǒng)的狀態(tài)。
（1）像做功一樣，熱量的概念也只有在涉及能量的傳遞時才有意義。所以不能說物體具有多少熱量，只能說物體吸收或放出了多少熱量。
（2）做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，且效果是相同的。
5.內(nèi)能與熱量的區(qū)別
內(nèi)能是一個狀態(tài)量，一個物體在不同的狀態(tài)下有不同的內(nèi)能。
熱量是一個過程量，它表示由于熱傳遞而引起的變化過程中轉(zhuǎn)移的能量，即內(nèi)能的改變量。
如果沒有熱傳遞，就沒有熱量可言，但此時仍有內(nèi)能。
1.做功使物體內(nèi)能發(fā)生改變的時候，內(nèi)能的改變就用功數(shù)值來量度。 外界對物體做多少功，物體的內(nèi)能就增加多少； 物體對外界做多少功，物體的內(nèi)能就減少多少。 熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的時候，內(nèi)能的改變用熱量來量度的。 物體吸收多少熱量，物體的內(nèi)能就增加多少； 物體放出多少熱量，物體的內(nèi)能就減少多少。
2.做功和熱傳遞在本質(zhì)上是不同的： 做功使物體的內(nèi)能改變，是其他形式的能量和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化（不同形式能量間的轉(zhuǎn)化）。 熱傳遞使物體的內(nèi)能改變，是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移（同種形式能量的轉(zhuǎn)移）。
1．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱（即與外界不發(fā)生熱交換）容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動的絕熱活塞。今對活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動一段距離后，氣體的體積減小。若忽略活塞與容器壁間的摩擦力，則被密封的氣體（ ）A．溫度傳感器B．壓力傳感器C．磁傳感器D．光傳感器
2．如圖所示，絕熱容器中間用隔板隔開，左側(cè)裝有氣體，右側(cè)為真空?，F(xiàn)將隔板抽掉，使左側(cè)氣體自由膨脹直至達到平衡，則在此過程中（不計氣體的分子勢能）（ ）A．氣體對外界做功，溫度降低，內(nèi)能減少B．氣體對外界做功，溫度不變，內(nèi)能減少C．氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能不變D．氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能減少
3．下列說法正確的是（ ）A．分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分子的內(nèi)能B．物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定C．物體的速度增大時，物體的內(nèi)能增大D．物體的內(nèi)能減小時，物體的溫度可能增加
4．一個鐵塊沿斜面勻速滑下，關于物體的機械能和內(nèi)能的變化，下列判斷中正確的是（ ）A．物體的機械能和內(nèi)能都不變B．物體的機械能減少，內(nèi)能不變 C．物體的機械能增加，內(nèi)能增加D．物體的機械能減少，內(nèi)能增加
5．如圖所示，絕熱具有一定質(zhì)量的活塞，活塞的上部封閉著氣體，下部為真空，活塞與器壁的摩擦忽略不計，置于真空中的輕彈簧的一端固定于理想氣體容器的底部。另一端固定在活塞上，彈簧被壓縮后用繩扎緊，此時彈簧的彈性勢能為EP （彈簧處于自然長度時的彈性勢能為零），現(xiàn)繩突然斷開，彈簧推動活塞向上運動，經(jīng)過多次往復運動后活塞靜止，氣體達到平衡態(tài)，經(jīng)過此過程（ ）A．EP全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能B．EP一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能C．EP全部轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能和氣體的內(nèi)能D．EP一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能，一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能
6．一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程。設氣體分子間的勢能可忽略，則在此過程中（ ） A．外界對氣體做功，氣體分子的平均動能增加　　B．外界對氣體做功，氣體分子的平均動能減少C．氣體對外界做功，氣體分子的平均動能增加D．氣體對外界做功，氣體分子的平均動能減少
7．在下述現(xiàn)象中沒有通過做功而使物體內(nèi)能改變的是（ ）A．電流通過電爐而使溫度升高B．在陽光照射下，水的溫度升高C．鐵錘打鐵塊，使鐵塊溫度升高D．夏天在室內(nèi)放幾塊冰，室內(nèi)會變涼快
8．對于熱量、功、內(nèi)能三個量，下列說法中正確的是（ ）A．熱量、功、內(nèi)能三個量的物理意義是等同的B．熱量和功二者可作為物體內(nèi)能大小的量度C．熱量、功和內(nèi)能的國際單位都相同D．熱量和功是由過程決定的，而內(nèi)能是由物體的狀態(tài)決定的