10.1功和內(nèi)能高二物理人教版選修3-3焦耳的實驗在寒冷的冬天，如何讓冰涼的手升溫？問題導(dǎo)入焦耳的實驗在空氣壓縮引火儀底部放置少量的硝化棉，迅速向下壓筒中的活塞，可以觀察到什么現(xiàn)象呢？你能解釋這個現(xiàn)象嗎？問題導(dǎo)入焦耳的實驗焦耳概念介紹

目的：探究重力做功與系統(tǒng)溫度變化的關(guān)系條件：絕熱過程，即系統(tǒng)不從外界吸熱，也不向外界放熱實驗裝置和目的焦耳的實驗：熱功當(dāng)量實驗焦耳的實驗1.重物下落帶動葉片攪拌容器中的水，水由于摩擦而溫度上升2.改變重物的質(zhì)量和下落高度，重復(fù)實驗并測量結(jié)果實驗步驟焦耳的實驗盡管各次重物的質(zhì)量不同，下落的高度也不同，但只要重力做功相同，容器內(nèi)水溫上升的數(shù)值就相同，即系統(tǒng)狀態(tài)的變化是相同的實驗總結(jié)實驗1：熱功當(dāng)量實驗焦耳的實驗?zāi)康模禾骄侩娏髯龉εc系統(tǒng)溫度變化的關(guān)系條件：絕熱過程電流熱效應(yīng)實驗實驗?zāi)康慕苟膶嶒?.重物下落使發(fā)電機發(fā)電，電流通過電阻絲對水加熱，溫度上升2.改變電流的大小和通電時間的長短，重復(fù)實驗并測量結(jié)果實驗步驟電流熱效應(yīng)實驗焦耳的實驗不管通過電阻絲的電流或大或小、通電時間或長或短，只要所做的電功相等，則系統(tǒng)溫度上升的數(shù)值就相同，即系統(tǒng)狀態(tài)的變化是相同的實驗總結(jié)電流熱效應(yīng)實驗焦耳的實驗大量實驗表明：熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于做功的具體過程和方式。實驗總結(jié)焦耳的實驗類比思考：哪些力做功僅由物體的起點和終點兩個位置決定，與物體的運動路徑無關(guān)？

在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于做功的具體過程和方式。功是能量轉(zhuǎn)化的量度1、宏觀定義（熱力學(xué)對內(nèi)能的定義）：

任何一個熱力學(xué)系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的一種能量，這種能量叫做系統(tǒng)的內(nèi)能。二、內(nèi)能2、微觀定義（分子動理論對內(nèi)能的定義）：物體中所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。微觀：分子熱運動的激烈程度、分子間距、分子數(shù)。U宏觀：溫度、體積、物質(zhì)的量（狀態(tài)）。用符號U表示，單位：焦耳（J）功和內(nèi)能3.做功與內(nèi)能變化的關(guān)系概念介紹

內(nèi)能的增加量外界對系統(tǒng)做的功末狀態(tài)內(nèi)能

初狀態(tài)內(nèi)能功和內(nèi)能外界對系統(tǒng)做功概念介紹

功和內(nèi)能系統(tǒng)對外界做功概念介紹

功和內(nèi)能向透明塑料瓶內(nèi)注入少量的水，將橡膠塞打孔，安裝上氣門嘴，再用橡膠塞把瓶口塞緊，并向瓶內(nèi)打氣，思考橡膠塞跳出時瓶內(nèi)為什么會出現(xiàn)白霧？思考討論系統(tǒng)內(nèi)能減?。黄績?nèi)出現(xiàn)白霧瓶內(nèi)水面上方的氣體1.我們研究的是瓶塞跳出的過程，而研究的對象，即“系統(tǒng)”是什么？2.瓶塞跳出過程中，是外界對系統(tǒng)做功還是系統(tǒng)對外界做功？3.這個過程中系統(tǒng)的內(nèi)能有什么變化？你從什么現(xiàn)象推斷出它的內(nèi)能發(fā)生了變化？

小組討論瓶內(nèi)氣體膨脹對瓶塞做功，即系統(tǒng)對外做功為什么會出現(xiàn)白霧？

當(dāng)用打氣筒向瓶內(nèi)打氣時，外界對系統(tǒng)做功，使得系統(tǒng)的內(nèi)能增加，溫度升高，壓強增大，使瓶塞從瓶口中噴出?？吹桨嘴F的原因在于，在塞子突然跳起時，氣體絕熱膨脹對外做功，內(nèi)能減少，溫度下降，水蒸氣有一部分被液化成小水珠。功和內(nèi)能功與內(nèi)能的理解概念介紹1、功是過程量，內(nèi)能是狀態(tài)量；2、在絕熱過程中，做功一定能引起內(nèi)能的變化；3、物體的內(nèi)能大，并不意味著做功多。在絕熱過程中，只有內(nèi)能變化較大時，對應(yīng)做功較多。1.熱傳遞：兩個溫度不同的物體A、B相互接觸時，溫度低的物體B要升溫，我們說，熱量從高溫物體A傳到了低溫物體B。這個過程稱之為熱傳遞(傳熱)。太陽輻射火附近有熱空氣流動開火燒水熱傳導(dǎo)熱對流熱輻射3.改變內(nèi)能的三種熱傳遞方式：三、熱與內(nèi)能的改變2.熱傳遞的條件：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。思考：系統(tǒng)在狀態(tài)1、2時的內(nèi)能分別為U1、U2，若系統(tǒng)經(jīng)過單純的傳熱過程從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時外界對系統(tǒng)傳遞的熱量為Q，則Q與內(nèi)能變化量之間存在怎樣的關(guān)系？△U=U2—U1=Q4.單純的傳熱過程中熱量和內(nèi)能的關(guān)系：

即在外界對系統(tǒng)不做功的情況下，外界傳遞給系統(tǒng)的熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量。若物體吸熱，Q>0，則ΔU>0，內(nèi)能增加；若物體放熱，Q<0，則ΔU<0，內(nèi)能減少.三、熱與內(nèi)能的改變改變內(nèi)能的兩種方式做功熱傳遞△U＝W絕熱過程單純傳熱△U＝Q等效思考：做功與傳熱在改變系統(tǒng)內(nèi)能上有什么不同？如果做功和傳熱都發(fā)生那么內(nèi)能如何變化？三、熱與內(nèi)能的改變—區(qū)別5.做功和熱傳遞的區(qū)別比較項目做功熱傳遞內(nèi)能變化外界對物體做功,物體的內(nèi)能增加；物體對外界做功,物體的內(nèi)能減少.物體吸收熱量，內(nèi)能增加；物體放出熱量，內(nèi)能減少.物理實質(zhì)其他形式的能（機械能、電能等）與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化（不同形式能量間的轉(zhuǎn)化）不同物體間或同一物體不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移（同種形式能量的轉(zhuǎn)移）相互聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱量在改變內(nèi)能的效果上是相同的（做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的）三、熱與內(nèi)能的改變—區(qū)別功、熱和內(nèi)能的改變焦耳的實驗功與內(nèi)能的改變熱與內(nèi)能的改變外界對物體做功物體對外界做功內(nèi)能增加內(nèi)能減少吸熱放熱內(nèi)能增加內(nèi)能減少課堂總結(jié)焦耳的實驗下列有關(guān)焦耳實驗的說法正確的是()焦耳是法國物理學(xué)家，他的主要貢獻(xiàn)是焦耳定律及熱功當(dāng)量焦耳實驗中用到的容器可以用普通玻璃杯代替焦耳實驗的研究對象是容器中的水焦耳實驗中要使容器及其中的水升高相同的溫度，實驗中懸掛重物的質(zhì)量、下落的高度可以不相同，但做功必須相同D功和內(nèi)能一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷緩慢的絕熱膨脹過程，設(shè)氣體分子間的勢能可忽略，則在此過程中()外界對氣體做負(fù)功，氣體分子的平均動能增加外界對氣體做正功，氣體分子的平均動能減少氣體對外界做負(fù)功，氣體分子的平均動能增加氣體對外界做正功，氣體分子的平均動能減少D一個鐵塊沿斜面勻速滑下，關(guān)于物體的機械能和內(nèi)能的變化，下列判斷中正確的是（）A物體的機械能和內(nèi)能都不變B物體的機械能減少，內(nèi)能不變C物體的機械能增加，內(nèi)能增加D物體的機械能減少，內(nèi)能增加D如圖所示，一個質(zhì)量為20kg的絕熱氣缸豎直放置，絕熱活