高中物理 第十章 热力学定律 1 功和内能互动课堂学案 新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理学案VIP免费

1功和内能互动课堂疏导引导1.物体的内能及内能的变化物体的内能是指物体内所有分子的平均动能和势能之和，在微观上由分子数和分子热运动剧烈程度和相互作用力决定，宏观上体现为物体的物质的量、温度和体积，因此物体的内能是一个状态量.当物体温度变化时，分子热运动剧烈程度发生改变，分子平均动能变化.物体体积变化时，分子间距变化，分子势能发生变化.因此物体内能变化只由初末状态决定，与中间过程及变化方式无关.2.做功与内能的变化做功改变物体内能的过程是将其他形式的能（如机械能）与内能相互转化的过程，做功使物体内能发生变化时，内能改变了多少用做功的数值来量度.外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少.压缩气体，外界对气体做了功，气体的内能增加，气体内能的增加量等于外界对气体做的功；气体膨胀，是气体对外界做功，气体内能减少，气体内能的减少量等于气体膨胀对外做的功.3.物体内能和机械能的区别与联系（1）描述的对象不同：内能是描述物体热学状态的量，机械能是描述物体机械运动状态的量.（2）对应的运动形式不同：内能对应的是热运动，机械能对应的是机械运动.（3）决定因素不同：内能由物体所含物质的量、温度和体积决定，机械能由物体宏观运动的速度、质量、零势能面的选取等因素决定.（4）内能和机械能在一定条件下可以相互转化，在转化过程中，能的总量保持不变.（5）一个物体具有机械能，同时也具有内能；一个物体的机械能可为零，但内能不可能为零.4.功和内能的区别功是能量转化的量度，与内能变化相联系，是过程量；而内能是状态量，只有在内能变化过程中才有功.物体内能大，并不意味着做功多，只有内能变化大，才可能做功多.活学巧用1.下列关于系统的内能的说法正确的是（）A.系统的内能是由系统的状态决定的B.分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的C.做功可以改变系统的内能，但单纯地对系统传热不能改变系统的内能D.气体在大气中做绝势膨胀时做了功，但气体的内能不变解析：系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的.A对.正因为内能是由系统的状态决定的，所以分子动理论中引入的内能和热力学中引入的内能是一致的，B对.做功和热传递都可以改变系统的内能，C错.气体做绝势膨胀时对外界做了功，又因为与外界没有热交换，所以系统的内能要减小，故D错.答案：AB2.绝热过程中，外界压缩气体做功20J，下列说法中正确的是（）A.气体内能一定增加20JB.气体内能增加必定小于20JC.气体内能增加可能小于20JD.气体内能可能不变解析：绝热过程中，做功的过程是能量转化的过程，做了多少功，就有多少内能发生变化.答案：A3.关于物体的内能，以下说法不正确的是（）1A.一架飞机以某一速度在空中飞行，由于组成飞机的所有分子都具有这一速度，所以分子具有动能，又由于所有分子都在高处，所有分子具有势能，所以上述分子的动能与势能的总和就是物体的内能B.当物体的机械能为零时，其内能一定为零C.温度是分子平均动能的标志D.内能指某个分子的动能和势能之和解析：本题考查的是内能与机械能的区别.物体内能是所有分子无规则热运动所具有的分子总动能和分子相互作用所具有的分子总势能之和，内能和物体有无机械能没有关系.因此，选项A、B不正确.温度是分子平均动能的标志.所以选项C正确.内能是物体所有分子动能和势能的总和，所以选项D不正确.答案：ABD4.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（）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，外界不断地对胎内气体做功解析：给自行车轮胎打气，人对胎内气体做功，气体内能增加，所以温度升高.答案：D2