新高中物理 3.1内能 功 热量学案（含解析）粤教版选修33.doc

学案1内能功热量学习目标定位1.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 1功等于力跟物体在力的方向上通过的位移的乘积2物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能3物体的内能由物体的温度、体积、物质的量共同决定一、做功气体被压缩时，活塞对气体做功，气体的温度升高，内能增加；气体膨胀对外做功，气体的温度下降，内能减小二、热传递1热传递：高温物体总是自发地把它的内能传递给低温物体，这种没有做功而使物体内能改变的现象称为热传递2热量：热传递时所转移的内能3在系统与外界互不做功的条件下系统吸收了多少热量，系统的内能就增加多少；系统放出了多少热量，系统的内能就减少多少.一、做功和内能的变化问题设计如图1，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞用打气筒慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数打开卡子，胶塞冲出容器口后，温度计示数明显降低，这是为什么呢？图1答案气体膨胀对外做功，内能减小，气体的温度降低要点提炼1内能和内能的变化量(1)内能是一个状态量，指物体内所有分子做热运动的动能和分子势能之和(2)内能的变化量只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关绝热过程中，内能在两个状态间的差值等于外界对系统所做的功2功和内能(1)功是过程量，内能是状态量(2)物体的内能大，并不意味着做功多(3)在绝热过程中，做功一定引起内能的变化，做功越多，内能变化越大(填“大”或“小”)二、热传递和内能的变化问题设计用铁锤反复敲击铁棒，铁棒的温度会升高，把铁棒放在碳火上烧，铁棒的温度也会升高，这说明了什么问题？答案说明做功和热传递都能改变物体的内能要点提炼1热量热量是单纯的传热过程中系统内能变化的量度热量像功一样是一个过程量，因此只有在热传递过程中才能谈热量2温度和内能从宏观看，温度表示的是物体的冷热程度；从微观看，温度反映了分子热运动的激烈程度，是分子平均动能的标志向物体传递热量，物体的内能不一定增加(可能同时对外做功)3热量和内能变化的关系在只有热传递的情况下，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，并且内能的变化量等于物体吸收或放出的热量，即uq.一、做功和内能的变化例1(单选)如图2所示，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气以e甲、e乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中()图2ae甲不变，e乙减小be甲不变，e乙增大ce甲增大，e乙不变de甲增大，e乙减小解析本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程，内能的改变取决于做功的情况对甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室内的气体做功，其内能应增大；对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，乙室内的气体对外界做功，内能应减小答案d针对训练1(单选)如图3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力，则被密封的气体()图3a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，内能增加答案c解析向下压活塞，力f对气体做功，气体的内能增加，温度升高，对活塞受力分析可得出气体的压强增大，故选项c正确二、热传递和内能的变化例2(双选)在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50j，下列说法中正确的是()a一定是物体放出了50j的热量b一定是物体吸收了50j的热量c一定是物体分子动能增加了50jd物体的分子平均动能可能不变解析在外界不做功的情况下，内能的改变量等于传递的热量，内能增加，一定是吸收了相等数量的热量，故a错，b对；物体内能包括所有分子做热运动的动能和分子势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能共同决定，所以内能增加了50j并不一定是分子动能增加了50j，物体的分子平均动能有可能不变，这时吸收的50j热量全部用来增加分子势能，故c错，d对答案bd三、内能与相关概念的辨析例3(双选)对于热量、功、内能三个量，下列说法中正确的是()a热量、功、内能三个量的物理意义是等同的b热量和功二者可作为物体内能大小的量度c热量、功和内能的国际单位都相同d热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的解析热量、功和内能的国际单位都是焦耳，但热量、功、内能三个量的物理意义是不同的，热量和功是过程量，内能是状态量，热量和功二者可作为物体内能变化的量度而不是内能大小的量度故a、b错误，c、d正确答案cd针对训练2(单选)关于物体的内能和热量，下列说法中正确的是()a热水的内能比冷水的内能多b温度高的物体其热量必定多，内能必定大c在热传递过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等d热量是热传递过程中内能转移的量度答案d解析物体的内能由温度、体积及物体的质量决定，不是只由温度决定，故选项a、b错；在热传递过程中，热量由高温物体传给低温物体，而与物体的内能大小无关，所以完全有可能是内能大的物体内能继续增大，内能小的物体内能继续减小，故选项c错；关于热量的论述，选项d是正确的1(做功和内能的变化)(单选)在给自行车轮胎打气时，会发现胎内气体温度升高，这是因为()a胎内气体压强不断增大，而容积不变b轮胎从外界吸热c外界空气温度本来就高于胎内气体温度d打气时，外界不断对胎内气体做功答案d解析给自行车轮胎打气，外界对胎内气体做功，气体内能增加，温度升高，d正确2(做功和内能的变化)(单选)地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计已知大气压强随高度增加而降低，则该空气团在上升过程中(不计空气团内分子间的势能)()a体积减小，温度降低b体积减小，温度不变c体积增大，温度降低d体积减小，温度增大答案c解析空气团与外界的热交换忽略不计，随高度上升压强逐渐减小，体积逐渐增大，对外界做功，所以内能逐渐减小，则温度逐渐降低，只有选项c正确，选项a、b、d均错误3(热传递和内能的变化)(单选)下列说法正确的是()a若a、b两物体接触但没有热传递，则两物体所包含的热量相等b做功和热传递的共同点是都能使系统内能改变c一物体先后经几个不同的物理过程，其温度均从t1升高到t2.则在这些过程中物体一定从外界吸收相同的热量d高温物体内能大，低温物体内能小答案b解析a、b两物体没有发生热传递是因为两物体温度相等，a错做功和热传递都是改变内能的方式，b对一物体温度从t1升高到t2，内能的改变可能是由于吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，c错高温物体分子的平均动能大，内能不一定大，d错4(内能与相关概念的辨析)(单选)关于内能、温度和热量，下列说法中正确的是()a物体的温度升高时，一定吸收热量b物体沿斜面下滑时，内能将增大c物体沿斜面匀速下滑时，内能可能增大d内能总是从高温物体传递给低温物体，当内能相等时