功和内能ppt课件.ppt

成才之路物理,路漫漫其修远兮吾将上下而求索,人教版选修3-3,热力学定律,第十章,第一节功和内能,第十章,“火”不但可以用来取暖，还可以用来加热食物，“火”把人类带入了文明的殿堂。我们的祖先很早就发明了“钻木取火”的用具，使人们不再仅仅依靠自然的“恩赐”而得到“火”。你知道“钻木取火”的道理吗？,焦耳的实验,1绝热过程系统只通过对外界做功或_做功而与外界_能量，它不从外界_，也不向外界_。2代表实验(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实验结论在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与_无关，仅与做功_有关。,外界对它,交换,吸热,散热,上升,热效应,做功方式,数量,功和内能,1内能任何一个热力学系统都存在一个_的物理量，叫系统的内能。2做功与内能的关系做功可以改变系统的内能，功是系统内能转化的_，在国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳(J)。,只依赖于系统自身状态,量度,3内能变化与做功的关系(1)在绝热过程中，外界对系统做功，系统的_。内能的增量就等于外界_，即UU2U1_。(2)在绝热过程中，系统对外界做功，系统的_。内能的减少量就等于系统_，即UU2U1_。,内能增加,对系统做的功,W,内能减少,对外界做的功,W,一、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。2当物体温度变化时，分子平均动能变化。物体体积变化时，分子势能发生变化，即物体的内能是由它的状态决定的，且物体的内能变化只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关。,二、做功与内能变化的关系1做功改变物体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在绝热过程中，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少。三、功和内能的区别1功是过程量，内能是状态量。2在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化。3物体的内能大，并不意味着做功多。在绝热过程中，只有内能变化较大时，对应着做功较多。,打气筒是日常生活中的一种工具，当我们用打气筒给自行车打气的时候，就是在克服气体压力和摩擦力做功。打气的过程中你有没有试着去摸一下打气筒的外壳？有什么感觉？打气筒的温度升高了，这是怎么回事呢？,答案：做功的过程是能量转化的过程，做功使得系统的内能增加了，所以温度升高。,如图为焦耳实验装置图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高，关于这个实验，下列说法正确的是(),对焦耳实验的理解,A这个装置可测定热功当量B做功增加了水的热量C做功增加了水的内能D功和热量是完全等价的，无区别解析：该实验测定做功和内能变化的关系。可以测定热功当量，A正确；该实验是绝热过程，没有热传递，内能的改变是由于做功，C正确；做功表示能量的转化，而热量表示热传递中内能的转移，二者有区别，B、D错误。答案：AC,下列有关焦耳及焦耳实验的说法中正确的有()A焦耳是法国物理学家，他的主要贡献是焦耳定律及热功当量B焦耳实验中用到的容器可以用普通玻璃杯代替C焦耳实验中的研究对象是容器中的水D焦耳实验中要使容器及其中的水升高相同的温度，实验中悬挂重物的质量、下落的高度可以不相同，但做功必须相同答案：D,解析：焦耳是英国物理家，A错误；焦耳实验的要求是研究对象为绝热系统，普通玻璃杯达不到绝热要求，B错误；实验的研究对象是容器及其中的水组成的系统，C错误；要使水及容器升高相同的温度即内能增加相同，则必须做功相同，D正确。,在如图所示的柱形容器内封有一定质量的密闭气体，光滑活塞C(质量为m)与容器用良好的隔热材料制成。另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由下落到活塞上，并随活塞一起到达最低点B而静止。在这一过程中，密闭气体内能的改变量U、外界对密闭气体所做的功W与物体和活塞的重力势能的变化关系是()AMghmghUWBUW，WMghmghCUW，WMghmghDUW，WMghmgh,做功与内能的变化,解析：因活塞和容器用良好的隔热材料制成，气体不向外散失热量，外界对气体做功的W等于气体增加的内能U，即WU，又由于碰撞有机械能损失，故WMghmgh，C正确。答案：C,(枣庄市20142015学年高二下学期三校联考)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成。开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体(),A对外做正功，分子的平均动能减小B对外做正功，内能增大C对外做负功，分子的平均动能增大D对外做负功，内能减小,答案：A解析：绝热过程中，气体膨胀，对外做功；内能减小，温度降低，分子的平均动能减小，A选项正确。,易错点：不认真分析题意，相当然解题，导致错误。案例：金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外溢出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关。在外界保持恒温的条件下，经过一段较长的时间后，再次打开开关，这时出现的现象是()A筒外空气流向筒内B筒内空气流向筒外C筒内外有空气交换，处于动态平衡，筒内空气质量不变D筒内外无空气交换,易错分析：易错选项及错误原因具体分析如下：,正确解答：因高压空气急剧外溢时，气体来不及充分与外界发生热交换，可近似看成