第一節(jié)功和內(nèi)能名師導(dǎo)航知識(shí)梳理1.系統(tǒng)只由于外界對(duì)它做功與外界交換能量________，它不從外界________，也不向外界，這樣的過(guò)程叫做________.2.________可以改變物體的內(nèi)能，物體對(duì)外界做功內(nèi)能________，外界對(duì)物體做功內(nèi)能________.3.功是________的量度.4.物體的內(nèi)能與________、________、________有關(guān).疑難突破1.如何理解物體的內(nèi)能？剖析：物體的內(nèi)能是所有分子的動(dòng)能與分子相互作用的勢(shì)能的總和，顯然內(nèi)能與物體的溫度、分子相互作用的情況以及分子的總數(shù)有關(guān)，其中分子的平均動(dòng)能是大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而具有的能量，它與物體的溫度有關(guān)，對(duì)于理想氣體來(lái)講，由于忽略了分子之間的相互作用力，因而也忽略了分子相互作用的勢(shì)能.所以一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度和分子的總數(shù)有關(guān).溫度升高，內(nèi)能增大；溫度降低，內(nèi)能減小.2.如何理解分子勢(shì)能剖析：(1)概念：分子間存在相互作用力，分子間具有由它們的相對(duì)位置決定的勢(shì)能，這就是分子勢(shì)能.圖10-1-1(2)變化情況：r>r0時(shí)，分子力為引力，分子勢(shì)能隨分子的距離的增大而增大，r<r0時(shí)，分子力為斥力，分子勢(shì)能隨分子間的距離的減小而增大，所以r=r0時(shí)，分子勢(shì)能最小.(3)分子勢(shì)能跟物體的體積有關(guān)，體積發(fā)生變化，分子勢(shì)能一定發(fā)生變化.(4)分子勢(shì)能Ep與分子間距關(guān)系曲線(xiàn)如圖10-1-1所示.問(wèn)題探究問(wèn)題：我們用什么方式可以改變物體的內(nèi)能呢？生活中我們常用加熱的辦法，還有什么方式呢？猜想：做功的方式圖10-1-2實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)裝置如圖10-1-2所示，在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉(火柴頭大小)，把活塞迅速壓下去，觀察發(fā)生的現(xiàn)象.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：棉花燃燒起來(lái).現(xiàn)象分析：棉花能夠燃燒，表明筒內(nèi)空氣溫度升高了，空氣內(nèi)能增大.探究結(jié)論：做功可以改變物體的內(nèi)能.典題精講【例1】有關(guān)物體的內(nèi)能，以下說(shuō)法中正確的是()A.1g溫度為0℃水的內(nèi)能比1g溫度為0B.電流通過(guò)電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過(guò)熱傳遞方式實(shí)現(xiàn)的C.氣體膨脹，它的內(nèi)能一定減少D.橡皮筋拉伸時(shí)，分子間勢(shì)能增加思路解析：0℃的水和0答案：AD【例2】下列關(guān)于內(nèi)能的說(shuō)法，正確的是()A.內(nèi)能是分子動(dòng)能與勢(shì)能之和B.兩物體溫度相同，則它們內(nèi)能相等C.兩物體的溫度體積均相等，則它們的內(nèi)能相等D.物體內(nèi)能與物體質(zhì)心運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)思路解析：內(nèi)能概念不適用于個(gè)別分子，A錯(cuò).決定物體內(nèi)能的因素有物體溫度、物體體積、分子數(shù)或物質(zhì)的量，僅僅溫度不足以確定內(nèi)能，B錯(cuò).同樣，溫度與體積兩種因素仍不足以確定內(nèi)能，C錯(cuò).內(nèi)能與物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(包括質(zhì)心速度)無(wú)關(guān)，D正確.答案：D知識(shí)導(dǎo)學(xué)本節(jié)學(xué)習(xí)重點(diǎn)是功和能以及功和能的轉(zhuǎn)化關(guān)系，學(xué)習(xí)過(guò)程中要注重概念的理解，并且靈活地應(yīng)用于日常生活，應(yīng)用本節(jié)知識(shí)去解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象，以加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解.疑難導(dǎo)析要明確物體分子的動(dòng)能意義.物體內(nèi)部各個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率是不相同的，所以分子的動(dòng)能也不相等，在研究時(shí)，有意義的不是分子的動(dòng)能，而是物體內(nèi)部所有分子的動(dòng)能的平均值——分子平均動(dòng)能.當(dāng)溫度升高時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)更加劇烈，則分子平均動(dòng)能增大，說(shuō)明內(nèi)能與物體溫度有關(guān).分子勢(shì)能與分子間距離有關(guān)，故與物體體積有關(guān).分子勢(shì)能，是由分子間的相互作用而具有的能量.分子力的變化不僅要看分子間距r的改變，還需看分子距離r跟r0間的關(guān)系，當(dāng)r>r0時(shí)，因分子力為引力，所以隨r增大，分子克服引力做功其勢(shì)能增大；當(dāng)r<r0時(shí)分子力則為斥力，隨r減小分子要克服斥力做功而勢(shì)能也增大.問(wèn)題導(dǎo)思由左欄可知，改變物體內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞，將在下節(jié)知識(shí)講到.物體內(nèi)能的大小與物體的溫度有關(guān)，溫度越高，內(nèi)能越大，溫度越低，內(nèi)能越小.學(xué)習(xí)時(shí)不防查閱下節(jié).因此，我們就可以知道改變物體內(nèi)能的方法是多元的，而它們的作用效果卻是等效的.典題導(dǎo)考綠色通道：此類(lèi)題主要是物理概念的考查，因而要深刻理解各量的意義，并且要會(huì)靈活地應(yīng)用，解此類(lèi)題最有效的方法是分析法和排除法.【典題變式1】如圖10-1-3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(guò)程中()圖10-1-3甲不變，E乙減小甲不變，E乙增大甲增大，E乙不變甲增大，E乙減小綠色通道：本例應(yīng)把握如下特征：(1)內(nèi)能是宏觀物理量，屬于整個(gè)物體；(2)決定內(nèi)能的因素；(3)內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別.【典題變式2】關(guān)于物體的機(jī)械能和內(nèi)