高中物理 第十章 热力学定律 第1-2讲 功和内能 热和内能学案 新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理学案VIP专享

第 1 讲 功和内能第 2 讲 热和内能[目标定位] 1.知道做功可以改变物体的内能.2.知道热传递与内能变化的关系.3.知道热传递和做功对改变物体内能的等效结果．一、焦耳的实验1．系统不从外界吸热，也不向外界放热的过程叫做绝热过程．2．要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态 1、2 决定，而与做功方式无关．二、内能1．任何一个热力学系统都存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，我们把它称之为系统的内能．2．当系统从状态 1 经过绝热过程达到状态 2 时，内能的增加量 ΔU＝U2－ U 1 就等于外界对系统所做的功 W ，即 Δ U ＝ W .三、热和内能1．不仅对系统做功可以改变系统的内能，单纯的对系统传热也能改变系统的内能．2．当系统从状态 1 经过单纯的传热达到状态 2，内能的增加量 ΔU＝U2－ U 1 就等于外界向系统传递的热量 Q ，即 Δ U ＝ Q .一、功和内能关系的理解1．内能(1)微观：所有分子的动能和势能之和．(2)宏观：只依赖于热力学系统自身状态的物理量．(3)状态量．2．功和内能变化的关系做功可以改变系统的内能，功是系统内能转化的量度，在绝热过程中：(1)外界对系统做功，系统内能增加，即 ΔU＝U2－U1＝W；(2)系统对外界做功，系统内能减少，即 W＝ΔU.3．内能与机械能的区别和联系(1)区别：内能与机械能是两个不同的概念．(2)联系：在一定条件下可以相互转化，且总量保持不变．例 1 如图 1 所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、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( )1图 1A．E 甲不变，E 乙减小 B．E 甲不变，E 乙增大C．E 甲增大，E 乙不变 D．E 甲增大，E 乙减小答案 D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，内能的改变取决了做功的情况，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，气体对外界做功，内能就减小，故 D 选项正确．借题发挥 (1)压缩气体，外界对气体做功，内能增大，温度升高，柴油机就是利用这个原理点火的．(2)在绝热过程中，末态内能大于初态内能时，ΔU 为正，W 为正，外界对系统做功．末态内能小于初态内能时，ΔU 为负，W 为负，系统对外界做功．例 2 下列关于系统的内能的说法正确的是( )A．系统...