物理人教选修功和内能PPT学习教案

1、会计学1 物理人教选修功和内能物理人教选修功和内能 一、焦耳的实验 1绝热过程：系统只由外界对它_而与外界交换 能量，不从外界吸热或放热的过程 做功 2两个代表实验：热功当量实验和电功当量实验 3实验结论：在绝热过程中，系统状态变化所需外界做功 的数量，只与系统的始末状态有关，与做功方式_ 无关 第1页/共13页 二、内能 1功：是能量转化的量度，是过程量 2 内能：与系统状态对应的一种能量，是系统所有 _和分子势能的总和，用 U 表示 分子动能 3做功与内能的关系 (1) 关系：绝热过程中，对系统做的功等于系统始末状态 _的变化量 内能 (2)公式：WU2U1U. 名师点睛：系统内能与系统宏

2、观的动能和势能(机械能)无 关，只与其所有的分子势能和分子热运动的动能有关. 第2页/共13页 1下列选项中，不能说明做功可以改变物体的内能的是 () D A搓搓手会感到手暖和些 B汽油机汽缸内被压缩的气体温度升高 C车刀切下的铁屑很炽热 D物体在阳光下被晒热 第3页/共13页 2在给自行车轮胎打气时，会发现胎内空气温度升高，这 是因为( ) D A胎内气体压强不断增大，而容积不变 B车胎从外界吸收热量 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 解析：车胎内空气温度升高是因为做功的缘故 第4页/共13页 3 ( 双选) 在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是 (

3、)BD A电流通过电炉丝使温度升高 B在阳光照射下水的温度升高 C铁锤打铁块使铁块温度升高 D在炉火上的水被烧开 解析：A 中电流做了功 第5页/共13页 4在焦耳的热功当量实验中，是什么形式的能量转化为系 统的内能( ) B A重物的动能 C重物的内能 B重物的重力势能 D以上都不对 5(双选)物体的内能与哪些因素有关( ) CD A物体的动能 B物体的体积 C物体所有分子热运动的动能 D物体所有分子的分子势能 解析：物体的内能与物体的机械能没有关系 第6页/共13页 要点1焦耳的实验 1实验条件：系统的实验过程，都是绝热过程 2实验结论 (1)热功当量实验：只要重力所做的功相同，容器内水温

4、上 升的数值就相同，即系统的状态变化是相同的 (2)电功当量实验：只要对系统做的电功相同，则系统温度 上升的数值相同，即系统的状态变化是相同的 第7页/共13页 例 1下列关于焦耳的实验的说法，正确的是( ) A由于现实中没有完全绝热的系统，因此焦耳的热功当量 实验不可能完成 B焦耳的实验说明，对于任何系统，只要对其做了功，其 状态就一定发生改变 C在热功当量实验中，是重力势能转化为内能 D在热功当量实验中，是动能转化为内能 思路点拨：应理解好实验内容和实验条件要求 答案：C 第8页/共13页 要点2内能与做功的关系 1内能的引入 (1)焦耳实验的结论表明，在绝热过程中，系统状态变化所 需外界

5、做功大小相同，与过程无关 (2)从功是对一种状态能量的改变思想出发，结合上面可知， 系统每个状态都应该对应一种能量，称之为内能，是状态量， 用 U 表示 2内能 (1)微观上，内能为物体内部所有分子热运动的动能和分子 势能的总和 第9页/共13页 (2)系统的内能只与系统自身状态有关 (3)在绝热过程中，将系统从一个状态变化为另一个状态， 所需的功是相同的，与具体过程、实现方法、路径等无关，所 需功的数值只与始末状态有关 3内能与做功的关系 (1)区别：功是过程量，内能是状态量任何一种过程量都 表示着对应的一种状态量的改变 (2)联系：UW(绝热过程) (3)理解：U 为正，即内能增加，表示外

6、界对系统做功； U 为负，即内能减少，表示系统对外界做功 第10页/共13页 例 2暖瓶中盛有 0.5 kg、25 的水，一个学生想用上下摇 晃的方法使冷水变为开水设每摇晃一次水的落差为 15 cm，每 分钟摇晃 30 次不计所有热量散失，他约需多长时间可以把水 “摇开”？c水4.2103 J/(kg)，g 取 10 m/s2 思路点拨：因为暖瓶可看成是绝热的，可以假设所需时间， 然后根据做功与内能变化的关系解决问题 4.2103(10025) t c水T 30gh 30100.15 min7103 min 即“摇开”水需要约 7103 min，约为5 天 答题规范：“摇开”水时，水的内能的变化量为 Uc水 mT，T 为水升高的温度 设“摇开”水要用时 t min，则做的功为 W30mght，结合UW 得： 第11页/共13页 名师点睛：在应用UW 时，一定要注意到过程是否为绝 热过程.如果不是绝热过程，而涉及到热量传递，则不能运用该 公式. 1绝热过程中，外界压缩气体做功 20 J下列说法中正确 的是( ) A A气体内能一定增加 20 J