2022年高中物理 10.1功和內(nèi)能 10.2熱和內(nèi)能導學案新人教版選修3-3

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1、2022年高中物理 10.1功和內(nèi)能 10.2熱和內(nèi)能導學案新人教版選修3-3 一．功和內(nèi)能 1.焦耳實驗 ①重物下落帶動葉片攪拌容器中的水，引起水溫上升．②通過電流的熱效應(yīng)給水加熱． 2.功和內(nèi)能 ①絕熱過程：系統(tǒng)只通過對外界 或外界對它 而與外界交換能量，它不從外界吸熱，也不向外界 ，這樣的過程叫做絕熱過程． ②在絕熱過程中，內(nèi)能和其他形式的能一樣也是狀態(tài)量，氣體的初、末狀態(tài)確定了，即在初、末狀態(tài)的內(nèi)能也相應(yīng)地確定了，內(nèi)能的變化ΔU也確定了．而功是能量轉(zhuǎn)化的量度，內(nèi)能的改變用 來量度：表達式為ΔU＝W. 若外界對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)內(nèi)能增加，

2、ΔU為正值； 若系統(tǒng)對外界做正功，系統(tǒng)內(nèi)能減少，ΔU為負值． 二．熱和內(nèi)能 1.熱傳遞：熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，叫做熱傳遞．熱傳遞的三種方式： 、 和 ． 2. 熱傳遞實質(zhì)上傳遞的是能量，結(jié)果是改變了系統(tǒng)的內(nèi)能．傳遞能量的多少用熱量來量度．傳遞的熱量與內(nèi)能改變的關(guān)系： ①在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，即Q吸＝ΔU. ②在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少，即Q放＝－ΔU. 3．熱量的概念只有在涉及能量的傳遞時才有意義，因此不能說物體具有多少熱量，

3、只能說物體吸收或放出了多少熱量． 三．改變系統(tǒng)內(nèi)能的兩種方式： 和 ． 做功和熱傳遞都能改變系統(tǒng)的內(nèi)能，這兩種方式是 的，都能引起系統(tǒng)內(nèi)能的改變（不能僅靠一種情況判斷內(nèi)能的變化），但是它們還是有重要區(qū)別的：做功是系統(tǒng)內(nèi)能與 之間發(fā)生轉(zhuǎn)化，而熱傳遞只是不同物體(或物體不同部分)之間 的轉(zhuǎn)移． 【課堂互動探究】 一、功和內(nèi)能的關(guān)系 【問題導思】 1． 決定物體內(nèi)能的因素有哪些？ 2．怎樣用做功的方法增加或減小物體的內(nèi)能？ 3．功和內(nèi)能有什么區(qū)別？ 【例1】如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的汽缸分隔成體積相

4、等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b.氣體分子之間相互作用可忽略不計．現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強、溫度、內(nèi)能各如何變化？ 【例2】如圖所示，瓶內(nèi)裝有少量的水，瓶口已塞緊，水上方空氣中有水蒸氣，用打氣筒向瓶內(nèi)打氣，當塞子從瓶口跳出時，瓶內(nèi)出現(xiàn)“白霧”，這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可以用下面三句話解釋：甲，水蒸氣凝結(jié)成小水珠；乙，瓶內(nèi)氣體推動瓶塞做功，內(nèi)能減?。槐?，溫度降低．三句話正確的順序是(　　) A．甲乙丙　　　　　　　 B．乙丙甲 C．丙甲乙　　　　　

5、　　 D．乙甲丙 二．熱和內(nèi)能的關(guān)系 【問題導思】 1． 熱傳遞的三種方式是什么？ 2． 怎樣用熱傳遞增加或減少物體的內(nèi)能？ 【例3】　關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量，下列說法中正確的有(　　) A．熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多 B．溫度高的物體其熱量必定多，內(nèi)能必定大 C．在熱傳遞過程中，內(nèi)能大的物體其內(nèi)能將減小，內(nèi)能小的物體其內(nèi)能將增大，直到兩物體的內(nèi)能相等 D．熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度 【例4】下列關(guān)于熱傳遞的說法中，正確的是(　　) A．熱量是從含熱量較多的物體傳給含熱量較少的物體 B．熱量是從溫度較高的物體傳給溫度較低的物體 C．熱量是從內(nèi)能較多的物體

6、傳給內(nèi)能較少的物體 D．熱量是從比熱容大的物體傳給比熱容小的物體 三、改變物體內(nèi)能的兩種方式 【例5】(1)遠古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃．隨著人類文明的進步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法. “鉆木取火”是通過________方式改變物體的內(nèi)能，把________轉(zhuǎn)化為內(nèi)能． (2)某同學做了一個小實驗：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖，這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的________，溫度________，體積________． 【例6】如圖所示，A、B

7、是兩個完全相同的球，分別浸沒在水和水銀的同一深度內(nèi)，A、B兩球用同一種材料制成，當溫度稍微升高時，球的體積會明顯變大，如果開始水和水銀的溫度相同，且兩液體溫度同時緩慢升高同一值，兩球膨脹后，體積相等，則(　　) A．A球吸收的熱量較多 B．B球吸收的熱量較多 C．兩球吸收的熱量一樣多 D．無法確定 【課堂雙基達標】 1．下列哪個實例說明做功改變了系統(tǒng)的內(nèi)能(　　) A．熱水袋取暖 B．用雙手摩擦給手取暖 C．把手放在火爐旁取暖 D．用嘴對手呵氣給手取暖 2．物體獲得一定初速度后，沿著粗糙斜面上滑，在上滑過程中，物體和斜面組成的系統(tǒng)(　　) A

8、．機械能守恒 B．動能與內(nèi)能之和守恒 C．機械能和內(nèi)能都增加 D．機械能減少，內(nèi)能增加 3．物體的內(nèi)能增加了20 J，下列說法中正確的是(　　) A．一定是外界對物體做了20 J的功 B．一定是物體吸收了20 J的熱量 C．一定是物體分子動能增加了20 J D．物體的分子平均動能可能不變 4．有一個小氣泡從水池底緩慢地上升，氣泡跟水不發(fā)生熱傳遞，而氣泡內(nèi)氣體體積不斷增大，小氣泡上升過程中(　　) A．由于氣泡克服重力做功，則它的內(nèi)能減少 B．由于重力和浮力的合力對氣泡做功，則它的內(nèi)能增加 C．由于氣泡內(nèi)氣體膨脹做功，則它的內(nèi)能增加 D．由于氣泡內(nèi)氣體膨脹做功，

9、則它的內(nèi)能減少 5．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動的絕熱活塞．今對活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動一段距離后，氣體的體積減?。艉雎曰钊c容器壁間的摩擦，則被密封的氣體 (　　) A．溫度升高，壓強增大，內(nèi)能減少 B．溫度降低，壓強增大，內(nèi)能減少 C．溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增加 D．溫度降低，壓強減小，內(nèi)能增加 【課堂小結(jié)】 【課后鞏固提升】 (　　)1.當物體的內(nèi)能增加時，下列說法正確的是 A．物體一定吸收了熱量 B．外界一定對物體做了功 C．

10、不可能是物體放出熱量，同時對外做功 D．有可能是物體放出熱量，同時外界對物體做功 (　　)2．下列說法中正確的是 A．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種本質(zhì)不同的物理過程：做功使物體的內(nèi)能改變，是其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化；熱傳遞則不同，它是物體內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 B．外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增大 C．物體向外界放熱，物體的內(nèi)能一定增大 D．熱量是在熱傳遞中，從一個物體向另一個物體或物體的一部分向另一部分轉(zhuǎn)移 (　　)3.下列關(guān)于做功和熱傳遞的說法中正確的是(　　) A．做功和熱傳遞的實質(zhì)是相同的 B．做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的 C．做功和熱傳遞是對同一過程中的兩種

11、說法 D．做功和熱傳遞是不可能同時發(fā)生的 (　　)4．用金屬制成的氣缸中裝有柴油和空氣的混合物，有可能使氣缸中的柴油達到燃點的過程是 A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞 C．緩慢向里推活塞 D．緩慢向外拉活塞 (　　)5．有關(guān)物體的內(nèi)能，以下說法中正確的是 A．1 g溫度為0 ℃水的內(nèi)能比1 g溫度為0 ℃冰的內(nèi)能大 B．電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過熱傳遞方式實現(xiàn)的 C．氣體膨脹，它的內(nèi)能一定減小 D．橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加 (　　)6．(xx·四川高考)物體由大量分子組成，下列說法正確的是 A．分子熱運動越劇烈，物體內(nèi)每個分子的動能越大 B．分子間引力總是隨著分子間的距離減小而減小 C．物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān) D．只有外界對物體做功才能增加物體的內(nèi)能 (　　)7.如圖所示，活塞將氣缸分成甲、乙兩氣室，氣缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的，且不漏氣．以E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能，則在將拉桿緩慢向外拉的過程中 A．E甲不變，E乙減小 B．E甲不變，E乙增大 C．E甲增大，E乙不變 D．E甲增大，E乙減小 9．