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1、2013年物理人教版年物理人教版选修修3-3课件：第十章件：第十章-1-功和内能功和内能一、焦耳的实验1绝热过程：系统只由外界对它_而与外界交换能量，不从外界吸热或放热的过程做功2两个代表实验：热功当量实验和电功当量实验3实验结论：在绝热过程中，系统状态变化所需外界做功的数量，只与系统的始末状态有关，与做功方式_ 无关2021/5/222二、内能1功：是能量转化的量度，是过程量2 内能：与系统状态对应的一种能量，是系统所有_和分子势能的总和，用 U 表示分子动能3做功与内能的关系(1)关系：绝热过程中，对系统做的功等于系统始末状态_的变化量内能(2)公式：WU2U1U.名师点睛：系统内能与系统
2、宏观的动能和势能(机械能)无关，只与其所有的分子势能和分子热运动的动能有关.2021/5/2231下列选项中，不能说明做功可以改变物体的内能的是()DA搓搓手会感到手暖和些B汽油机汽缸内被压缩的气体温度升高C车刀切下的铁屑很炽热D物体在阳光下被晒热2021/5/2242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()DA胎内气体压强不断增大，而容积不变B车胎从外界吸收热量C外界空气温度本来就高于胎内气体温度D打气时，外界不断对胎内气体做功解析：车胎内空气温度升高是因为做功的缘故2021/5/2253(双选)在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是()BDA电流通过电炉丝使温度升高B在
3、阳光照射下水的温度升高C铁锤打铁块使铁块温度升高D在炉火上的水被烧开解析：A 中电流做了功2021/5/2264在焦耳的热功当量实验中，是什么形式的能量转化为系统的内能()BA重物的动能C重物的内能B重物的重力势能D以上都不对5(双选)物体的内能与哪些因素有关()CDA物体的动能B物体的体积C物体所有分子热运动的动能D物体所有分子的分子势能解析：物体的内能与物体的机械能没有关系2021/5/227要点1焦耳的实验1实验条件：系统的实验过程，都是绝热过程2实验结论(1)热功当量实验：只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值就相同，即系统的状态变化是相同的(2)电功当量实验：只要对系统做的电功相
4、同，则系统温度上升的数值相同，即系统的状态变化是相同的2021/5/228例 1下列关于焦耳的实验的说法，正确的是()A由于现实中没有完全绝热的系统，因此焦耳的热功当量实验不可能完成B焦耳的实验说明，对于任何系统，只要对其做了功，其状态就一定发生改变C在热功当量实验中，是重力势能转化为内能D在热功当量实验中，是动能转化为内能思路点拨：应理解好实验内容和实验条件要求答案：C2021/5/229要点2内能与做功的关系1内能的引入(1)焦耳实验的结论表明，在绝热过程中，系统状态变化所需外界做功大小相同，与过程无关(2)从功是对一种状态能量的改变思想出发，结合上面可知，系统每个状态都应该对应一种能量，
5、称之为内能，是状态量，用 U 表示2内能(1)微观上，内能为物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和2021/5/2210(2)系统的内能只与系统自身状态有关(3)在绝热过程中，将系统从一个状态变化为另一个状态，所需的功是相同的，与具体过程、实现方法、路径等无关，所需功的数值只与始末状态有关3内能与做功的关系(1)区别：功是过程量，内能是状态量任何一种过程量都表示着对应的一种状态量的改变(2)联系：UW(绝热过程)(3)理解：U 为正，即内能增加，表示外界对系统做功；U 为负，即内能减少，表示系统对外界做功2021/5/2211例 2暖瓶中盛有 0.5 kg、25 的水，一个学生想用上下摇
6、晃的方法使冷水变为开水设每摇晃一次水的落差为 15 cm，每分钟摇晃 30 次不计所有热量散失，他约需多长时间可以把水“摇开”？c水4.2103 J/(kg)，g 取 10 m/s2思路点拨：因为暖瓶可看成是绝热的，可以假设所需时间，然后根据做功与内能变化的关系解决问题4.2103(10025)tc水T30gh30100.15min7103 min即“摇开”水需要约 7103 min，约为5 天答题规范：“摇开”水时，水的内能的变化量为Uc水 mT，T 为水升高的温度设“摇开”水要用时 t min，则做的功为W30mght，结合UW 得：2021/5/2212名师点睛：在应用UW 时，一定要注意到过程是否为绝热过程.如果不是绝热过程，而涉及到热量传递，则不能运用该公式.1绝热过程中，外界压缩气体做功 20 J下列说法中正确的是()AA气体内能一定增加 20 JB气体内能增量必定小于 20 JC气体内能增量可能小于 20 JD气体内能可能不变解析：绝热过程中，气体内能的变化由做功决定，外界对气体做了多少功，就有多少能量转化为气体的内能2021/5/2213谢谢观赏谢谢观赏