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高中物理 第十章 热力学定律 课时1 功和内能 课时2 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

高中物理 第十章 热力学定律 课时1 功和内能 课时2 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_第1页
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学案 1 功和内能学案 2 热和内能 [目标定位] 1.了解焦耳的两个实验的原理,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.一、功和内能[问题设计]在焦耳的许多实验中,有两个最具有代表性:一个实验是让重物下落带动叶片搅拌容器中的水,引起水温上升;另一个实验是通过电流的热效应给水加热.焦耳的这两个实验说明了什么问题?答案 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决定,而与做功方式无关.[要点提炼]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.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)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 ΔU=W.二、热和内能[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,是过程量.2.热量和内能变化的关系在只有热传递的情况下,内能的变化量等于物体吸收或放出的热量,即 Δ U = Q .一、功和内能例 1 如图 1 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 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 如图 2 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 ...

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