（2019）新人教版高中物理选择性必修第三册高二下学期第3章第1节功、热和内能的改变ppt课件（含视频）.rar

功、热和内能的改变新知导入新知导入引入： 冬天搓手可使双手变暖；向手吹气也可使双手变暖，是什么原因使温度发生了变化呢？新知讲解新知讲解演示:在有机玻璃筒底放置少量的易燃物,例如蓬松的棉花,迅速压下筒中的活塞,观察筒底物品的变化.这个实验说明了什么？新知讲解新知讲解一、焦耳的实验焦耳在做热功当量实验焦耳1818年12月24日生于英国曼彻斯特 ，起初研究电学和磁学. 1840年在英国皇家学会上宣布了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律.焦耳测量了热与机械功之间的当量关系热功当量，为热力学第一定律和能量守恒定律的建立奠定了实验基础.新知讲解新知讲解重物下落带动轮叶旋转，通过搅拌对绝热容器内的液体做功，使液体升温，即状态发生变化.实验一：对系统做机械功结论：只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值都是相同的，即系统状态的变化是相同的.新知讲解新知讲解实验二：对系统做电功电流通过电热丝使绝热 容器内的液体温度升高.结论：对同一系统，在绝热过程中只要所做的电功相同，系统温度上升的数值就相同，即系统的状态变化相同.新知讲解新知讲解焦耳的热功当量实验和电流热效应给水加热的实验中做功的方式相同吗？你能得出什么结论？在各种不同的绝热过程中，如果使系统从状态1变为状态2，所需外界做功的数量是相同的.也就是说，在各种不同的绝热过程中，要使系统状态发生变化，做功的数量只由始末两个状态决定，与做功方式无关.系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫做绝热过程.绝热过程：新知讲解新知讲解在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。类比思考：哪些力做功仅由物体的起点和终点两个位置决定，与物体的运动路径无关？重力 电场力 重力做功对应重力势能电场力做功对应电势能（电能）新知讲解新知讲解 二、内能1、任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系.我们把这个物理量称为系统的内能.思考：我们曾经学习过内能的概念是什么呢？当时讲的内能的变化与什么有关？而这一致吗？有何关系？微观定义（分子动理论对内能的定义）：物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。宏观定义（热力学对内能的定义）：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的一种能量，这种能量叫做系统的内能。新知讲解新知讲解新知讲解新知讲解拓展思考：在绝热过程中，外界对系统做功，系统的内能怎么变？数量上有什么关系？若系统对外界做功呢？2、当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量U=U2-U1就等于外界对系统所做的功W，即U=W.新知讲解新知讲解实验录像：钻木取火三、功与内能的改变新知讲解新知讲解演示：在烧瓶里加入水，水的上方有水蒸气.用带孔橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化.1.系统指的是什么？2.出现了什么现象？3.为什么会呈现雾状？新知讲解新知讲解实验：做功改变物体的内能呈现雾状1.系统指的是什么？实验研究的对象是瓶中的气体与打气筒中的气体，那么我们的系统也就是这二部分气体.2.出现了什么现象？3.为什么会呈现雾状？空气对活塞做功，内能减少，温度降低，使水蒸气液化成小水珠.新知讲解新知讲解由此可知：1外界对物体做功，物体的内能增加 2物体对外界做功，物体的内能减少 新知讲解新知讲解在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。功是能量转化的量度内能U内能只依赖于系统自身状态的物理量，内能与状态参量温度、体积有关，即由它的状态决定。 内能的增加量UU2U1等于外界对系统所做的功UW新知讲解新知讲解做功可以改变系统的内能功是系统内能转化的量度小结：功和内能变化的关系(2)系统对外界做功，系统的内能减少在绝热过程中，系统对外界做多少功，内能就减少多少，即WU.(1)外界对系统做功，系统的内能增加在绝热过程中，内能的增量就等于外界对系统做的功即UU2U1W.课堂练习课堂练习1、地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计已知大气压强随高度增加而降低，则该空气团在上升过程中(不计气团内分子间的势能) ()A体积减小，温度降低 B体积减小，温度不变C体积增大，温度降低 D体积减小，温度不变C压强减小，体积增大，对外界做功，内能减小，U=W，动能减小，温度降低新知讲解新知讲解生活中常见的热传递现象新知讲解新知讲解热对流热辐射热传导热传递的三种方式新知讲解新知讲解系统吸热绝功U增加系统放热U减小绝功U=Q热量：在单纯的热传递过程中系统内能变化的量度，离开热传递的过程讲热量没有意义，过程量。四、热与内能的改变新知讲解新知讲解做功和热传递的区做功和热传递的区别别1、内能改变多少的度量方式不同。2、改变内能的本质不同。3、改变内能的效果是等效的。