2-热和内能.doc

高二物理选修3-3导学案 审核：高二物理组 授课教师：李运巧 学习班级 学习小组 姓名 组内评价 教师评价
第十章 热力学定律
第一节 功和内能 第二节 热和内能
学习目标：
1．知道什么是热传递，发生的条件及方式，什么叫绝热过程。
2．知道热传递是改变内能的一种方式，传递的热量与内能变化的关系。
3、理解做功是改变内能的另一种方式，做功与内能变化的关系。
4．从热力学的角度认识内能的概念，知道热传递与做功对改变系统的内能是等效的。
学习重点：
知道传递的热量与内能变化的关系，理解做功与内能改变的数量关系。
学习难点：
热传递与做功对改变系统的内能是等效的。
知识预备：1、什么是物体（系统）的内能？（详见第七章第五节）

2、什么叫分子的动能？它和哪些因素有关？

3、 什么叫分子的势能？它和哪些因素有关？

4、物体的内能微观上与哪些因素有关？

5、物体的内能宏观上又与哪些因素有关？

6、如何改变物体的内能呢？

7、改变物体内能的方式有几种？
知识链接：
一、热和内能（不做功的情况下）
1、什么叫做热传递？
2、热传递的条件是什么？
3、热传递的三种方式？
⑴热传导：热沿着物体进行传递；
⑵热对流：靠液体或气体的流动来传递热；
⑶热辐射：通过直线发射的方式向周围传递，可以不需要任何物质作为媒介。
4、传递的热量与内能改变的关系
①、单纯热传递，系统从外界吸收多少热量，系统内能就增加多少。即ΔU= Q吸
②、单纯热传递，系统向外界放出多少热量，系统内能就减少多少。Q放 = —ΔU
二、功和内能（不发生热传递的情况下）
压缩气体，外界对气体做功，气体内能如何变化？
播放实验录像
如果气体膨胀，对外做功，气体内能又如何变化？
演示实验，互动探究
焦耳两个代表性实验：
1.什么是绝热过程？
2.焦耳实验的前提条件是什么？
3.下面是焦耳的两个实验：

第一个实验结论：
第二个实验结论：
总结论：
4、内能：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。
（1）、内能的微观定义是什么（第七章）？
（2）、内能的宏观定义是什么（本节）？（内能宏观定义，了解内容）
5、内能的增加量△U与外界对系统所做的功，即：
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ΔU=U2-U1=W
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W = —ΔU
三、改变系统内能的两种方式有什么区别？
比较项目
做 功
热 传 递
内能变化

物理实质

相互联系

学以致用：1、怎样才能使一段铁片温度升高，进而内能增加？
2、生活中都有哪些改变物体内能的实例？
学以巩固：直击高考2010年全国卷Ⅰ（19）.
1、（略）
2．（略）
3.有一个10m高的瀑布，水流在瀑布顶端时速度为2m/s，在瀑布底与岩石的撞击过程中，有10%的动能转化为水的内能，请问水的温度上升了多少摄氏度？（已知水的比热容为4.2× J/(kg·℃) ，g取m/s .）

【自我检测】
1．下列现象属于用做功的方法改变系统内能的是 （ ）
A.放在火炉边的物体温度升高了 B.把一杯热水放在冷水中冷却
C.用铁锤锻打工件，工件会发热 D.冬天给手哈气，会感觉到手变得暖和起来。
2．关于物体的内能，以下说法正确的是 （ ）
A.物体的内能是由物体的状态（温度和体积）决定的
B.物体的内能就是物体里所有分子的动能的总和
C.物体内能的大小可以用物体吸热和放热的多少来量度
D.做功和热传递，对改变物体的内能是等效的
3、金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是（ ）
A.迅速向里推活塞 B、迅速向外拉活塞C．缓慢向里推活塞 D、缓慢向外拉活塞
4．下列现象中，哪些是通过热传递的方式改变物体内能的 （ ）
A.打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加 B.夏天喝冰镇汽水来解暑
C.冬天搓搓手，会感觉到手变得暖和起来 D.太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高

【课后小结】通过本节课的学习，你收获了什么？