第三章

第一節(jié)內(nèi)能功熱量目標(biāo)定位1.知道做功和熱傳遞的實(shí)質(zhì).2.知道做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式，理解做功和熱傳遞對(duì)改變系統(tǒng)內(nèi)能是等效的，明確兩種方式的區(qū)別.3.明確內(nèi)能、功、熱量、溫度四個(gè)物理量的區(qū)別和聯(lián)系．內(nèi)容索引知識(shí)探究題型探究達(dá)標(biāo)檢測(cè)知識(shí)探究一、做功和內(nèi)能的變化導(dǎo)學(xué)探究如圖1所示，厚壁容器的一端通過膠塞插進(jìn)一支靈敏溫度計(jì)和一根氣針，另一端有個(gè)用卡子卡住的可移動(dòng)膠塞．用打氣筒慢慢向容器內(nèi)打氣，使容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大到一定程度，這時(shí)讀出溫度計(jì)示數(shù)．打開卡子，膠塞沖出容器口后，溫度計(jì)示數(shù)明顯降低，這是為什么呢？答案圖1答案

氣體膨脹對(duì)外做功，內(nèi)能減小，氣體的溫度降低．1.內(nèi)能和內(nèi)能的變化量(1)內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量,指物體內(nèi)所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的

和分子

之和．(2)內(nèi)能的變化量只由

、

狀態(tài)決定，與中間過程及方式無關(guān)．2.功和內(nèi)能(1)功是過程量，內(nèi)能是

．(2)物體的內(nèi)能大，并不意味著做功多．(3)做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，功是系統(tǒng)內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度，在絕熱過程中：①外界對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)內(nèi)能增加，即ΔU＝W.②系統(tǒng)對(duì)外界做功，系統(tǒng)內(nèi)能減少，即ΔU＝W.知識(shí)梳理動(dòng)能勢(shì)能初末狀態(tài)量二、熱傳遞和內(nèi)能的變化導(dǎo)學(xué)探究用鐵錘反復(fù)敲擊鐵棒，鐵棒的溫度會(huì)升高，把鐵棒放在碳火上燒，鐵棒的溫度也會(huì)升高，這說明了什么問題？答案答案

說明做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能．1.熱量(1)熱量是單純的傳熱過程中系統(tǒng)

的量度．(2)

量．2.熱量和內(nèi)能變化的關(guān)系在只有熱傳遞的情況下，物體吸收熱量，內(nèi)能

，物體放出熱量，內(nèi)能

，并且內(nèi)能的變化量等于物體吸收或放出的熱量，即

.知識(shí)梳理內(nèi)能變化過程增加減少ΔU＝Q題型探究例1如圖2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一、做功和內(nèi)能的變化圖2A.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√答案解析解析本題解題的關(guān)鍵是明確甲、乙兩氣室氣體都經(jīng)歷絕熱過程，內(nèi)能的改變?nèi)Q于做功的情況．對(duì)甲室內(nèi)的氣體，在拉桿緩慢向外拉的過程中，活塞左移，壓縮氣體，外界對(duì)甲室內(nèi)的氣體做功，其內(nèi)能應(yīng)增大；對(duì)乙室內(nèi)的氣體，活塞左移，氣體膨脹，乙室內(nèi)的氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能應(yīng)減?。馕鱿蛳聣夯钊?，力F對(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能增加，溫度升高氣體體積減小，故氣體的壓強(qiáng)增大，故選項(xiàng)C正確．針對(duì)訓(xùn)練如圖3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(dòng)的絕熱活塞．今對(duì)活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動(dòng)一段距離后，氣體的體積減?。艉雎曰钊c容器壁間的摩擦力，則被密封的氣體圖3A.溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少B.溫度降低，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少C.溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增加D.溫度降低，壓強(qiáng)減小，內(nèi)能增加√答案解析例2

(多選)在外界不做功的情況下，物體的內(nèi)能增加了50J，下列說法中正確的是答案解析二、熱傳遞和內(nèi)能的變化A.一定是物體放出了50J的熱量B.一定是物體吸收了50J的熱量C.一定是物體分子動(dòng)能增加了50JD.物體的分子平均動(dòng)能可能不變√√解析在外界不做功的情況下，內(nèi)能的改變量等于傳遞的熱量，內(nèi)能增加，一定是吸收了相等數(shù)量的熱量，故A錯(cuò)，B對(duì)；物體內(nèi)能包括所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能，內(nèi)能由分子數(shù)、分子平均動(dòng)能、分子勢(shì)能共同決定，所以內(nèi)能增加了50J并不一定是分子動(dòng)能增加了50J，物體的分子平均動(dòng)能有可能不變，這時(shí)吸收的50J熱量全部用來增加分子勢(shì)能，故C錯(cuò)，D對(duì)．三、內(nèi)能與相關(guān)概念的辨析例3關(guān)于溫度、熱量、功和內(nèi)能，以下說法正確的是答案解析A.同一物體溫度高時(shí)，含有的熱量多B.物體的內(nèi)能越大，含有的熱量就越多，溫度也越高C.外界對(duì)系統(tǒng)做功W，內(nèi)能必定增加D.發(fā)生熱傳遞的條件是兩物體之間存在溫度差√解析熱量是物體間進(jìn)行熱傳遞時(shí)內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，不能說物體含有多少熱量，故A錯(cuò)；物體的吸熱或放熱對(duì)應(yīng)物體的內(nèi)能變化，并不對(duì)應(yīng)物體內(nèi)能的大小，故B錯(cuò)；由于做功和熱傳遞都可引起物體內(nèi)能的變化，只根據(jù)做功無法準(zhǔn)確判斷物體內(nèi)能的變化，故C錯(cuò)；物體間發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差，故D對(duì)．課堂要點(diǎn)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.(做功和內(nèi)能的變化)在給自行車輪胎打氣時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)胎內(nèi)氣體溫度升高，這是因?yàn)锳.胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)不斷增大，而容積不變B.輪胎從外界吸熱C.外界空氣溫度本來就高于胎內(nèi)氣體溫度D.打氣時(shí)，外界不斷對(duì)胎內(nèi)氣體做功答案解析1234解析給自行車輪胎打氣，外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增加，溫度升高，D正確．√2.(做功和內(nèi)能的變化)地面附近有一正在上升的空氣團(tuán)，它與外界的熱交換忽略不計(jì)．已知大氣壓強(qiáng)隨高度增加而降低，則該空氣團(tuán)在上升過程中(不計(jì)空氣團(tuán)內(nèi)分子間的勢(shì)能)A.體積減小，溫度降低B.體積減小，溫度不變C.體積增大，溫度降低D.體積減小，溫度增大答案解析1234√解析空氣團(tuán)與外界的熱交換忽略不計(jì)，大氣壓強(qiáng)隨高度上升逐漸減小，空氣團(tuán)體積逐漸增大，對(duì)外界做功，所以內(nèi)能逐漸減小，則溫度逐漸降低，只有選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D均錯(cuò)誤．12343.(熱傳遞和內(nèi)能的變化)下列說法正確的是A.若A、B兩物體接觸但沒有熱傳遞，則兩物體所包含的熱量相等B.做功和熱傳遞的共同點(diǎn)是都能使系統(tǒng)內(nèi)能改變C.一物體先后經(jīng)幾個(gè)不同的物理過程，其溫度均從t1升高到t2.則在這些

過程中物體一定從外界吸收相同的熱量D.高溫物體內(nèi)能大，低溫物體內(nèi)能小答案解析1234√解析

A、B兩物體沒有發(fā)生熱傳遞是因?yàn)閮晌矬w溫度相等，A錯(cuò)．做功和熱傳遞都是改變內(nèi)能的方式，B對(duì)．一物體溫度從t1升高到t2，內(nèi)能的改變可能是由于吸收了熱量，也可能是外界對(duì)物體做了功，C錯(cuò)．高溫物體分子的平均動(dòng)能大，內(nèi)能不一定大，D錯(cuò)．12344.(內(nèi)能與相關(guān)概念的辨析)(多選)對(duì)于熱量、功、內(nèi)能三個(gè)量，下列說法中正確的是A.熱量、功、內(nèi)能三個(gè)量的物理意義是等同的B.熱量和功二者可作為物體內(nèi)能大小的量度C.熱量、功和內(nèi)能的國際單位都相同D.熱