(人教版)課件：選修3-3 第十章 第一節(jié)《功和內能》(共50張PPT)

1、知識回顧知識回顧1.（機械）功的兩個不可缺少的因素是什么？（機械）功的兩個不可缺少的因素是什么？ 電流做功與哪些因素有關？電流做功與哪些因素有關？ 知識回顧知識回顧2. 什么叫內能？什么叫內能？ 與哪些因素有關？與哪些因素有關？1.（機械）功的兩個不可缺少的因素是什么？（機械）功的兩個不可缺少的因素是什么？ 電流做功與哪些因素有關？電流做功與哪些因素有關？ 知識回顧知識回顧2. 什么叫內能？什么叫內能？ 與哪些因素有關？與哪些因素有關？3. 質量、溫度相同的物體，內能必定相等質量、溫度相同的物體，內能必定相等?1.（機械）功的兩個不可缺少的因素是什么？（機械）功的兩個不可缺少的因素是什么？ 電

2、流做功與哪些因素有關？電流做功與哪些因素有關？ 物體的內能與溫度和體積的關系物體的內能與溫度和體積的關系溫度變時分子動能變，體積變時分子勢溫度變時分子動能變，體積變時分子勢能變，因此物體的內能決定于它的溫度和體能變，因此物體的內能決定于它的溫度和體積，但是這句話卻不能作為判斷兩物體內能積，但是這句話卻不能作為判斷兩物體內能大小的依據(jù)。如兩物體溫度和體積均相同，大小的依據(jù)。如兩物體溫度和體積均相同，而內能卻沒有確定的關系。再如，而內能卻沒有確定的關系。再如，0OC的冰的冰熔化成熔化成0OC水體積減小，不能就此認為其勢水體積減小，不能就此認為其勢能也減小，而應該從改變內能的方式上分析能也減小，而應

3、該從改變內能的方式上分析,冰熔化過程吸收熱量，內能增加，而溫度不冰熔化過程吸收熱量，內能增加，而溫度不變，所增加的只是分子的勢能變，所增加的只是分子的勢能 結論：結論：做功使得物體（密閉氣體）溫度升高做功使得物體（密閉氣體）溫度升高焦耳焦耳1818年年12月月24日生于英國曼徹日生于英國曼徹斯特，起初研究電學和磁學。斯特，起初研究電學和磁學。1840年在英國皇家學會上宣布了電流通年在英國皇家學會上宣布了電流通過導體產生熱量的定律，即焦耳定過導體產生熱量的定律，即焦耳定律。焦耳測量了熱與機械功之間的律。焦耳測量了熱與機械功之間的當量關系當量關系熱功當量，為熱力學熱功當量，為熱力學第一定律和能量守

4、恒定律的建立奠第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎。定了實驗基礎。一、焦耳的實驗一、焦耳的實驗焦耳焦耳1818年年12月月24日生于英國曼徹日生于英國曼徹斯特，起初研究電學和磁學。斯特，起初研究電學和磁學。1840年在英國皇家學會上宣布了電流通年在英國皇家學會上宣布了電流通過導體產生熱量的定律，即焦耳定過導體產生熱量的定律，即焦耳定律。焦耳測量了熱與機械功之間的律。焦耳測量了熱與機械功之間的當量關系當量關系熱功當量，為熱力學熱功當量，為熱力學第一定律和能量守恒定律的建立奠第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎。定了實驗基礎。一、焦耳的實驗一、焦耳的實驗系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交

5、換能量它不從系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換能量它不從外界吸熱，也不向外界放熱，這樣的過程叫絕熱過程。外界吸熱，也不向外界放熱，這樣的過程叫絕熱過程。絕熱過程：絕熱過程：焦耳焦耳1818年年12月月24日生于英國曼徹日生于英國曼徹斯特，起初研究電學和磁學。斯特，起初研究電學和磁學。1840年在英國皇家學會上宣布了電流通年在英國皇家學會上宣布了電流通過導體產生熱量的定律，即焦耳定過導體產生熱量的定律，即焦耳定律。焦耳測量了熱與機械功之間的律。焦耳測量了熱與機械功之間的當量關系當量關系熱功當量，為熱力學熱功當量，為熱力學第一定律和能量守恒定律的建立奠第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎。定

6、了實驗基礎。一、焦耳的實驗一、焦耳的實驗系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換能量它不從系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換能量它不從外界吸熱，也不向外界放熱，這樣的過程叫絕熱過程。外界吸熱，也不向外界放熱，這樣的過程叫絕熱過程。絕熱過程：絕熱過程：焦耳實驗是一個需要在絕熱過程中完成的實驗焦耳實驗是一個需要在絕熱過程中完成的實驗焦耳二個代表性實驗：焦耳二個代表性實驗：焦耳熱功當量實驗裝置焦耳熱功當量實驗裝置機械功機械功焦耳二個代表性實驗：焦耳二個代表性實驗：焦耳熱功當量實驗裝置焦耳熱功當量實驗裝置機械功機械功實驗結論：只要重力所做的功相同，容器內水溫實驗結論：只要重力所做的功相同，容器內水溫上升的數(shù)

7、值都是相同的，即系統(tǒng)狀態(tài)的變化是相同的。上升的數(shù)值都是相同的，即系統(tǒng)狀態(tài)的變化是相同的。焦耳二個代表性實驗：焦耳二個代表性實驗：焦耳熱功當量實驗裝置焦耳熱功當量實驗裝置電功電功焦耳二個代表性實驗：焦耳二個代表性實驗：焦耳熱功當量實驗裝置焦耳熱功當量實驗裝置電功電功實驗結論：只要所做的電功相等，則系統(tǒng)溫度實驗結論：只要所做的電功相等，則系統(tǒng)溫度上升的數(shù)值是相同的，即系統(tǒng)的狀態(tài)變化是相同的。上升的數(shù)值是相同的，即系統(tǒng)的狀態(tài)變化是相同的。從焦耳的實驗中可以得出什么結論？從焦耳的實驗中可以得出什么結論？從焦耳的實驗中可以得出什么結論？從焦耳的實驗中可以得出什么結論？1.在各種不同的絕熱過程中，系統(tǒng)狀態(tài)

8、的在各種不同的絕熱過程中，系統(tǒng)狀態(tài)的改變與改變與做功方式做功方式無關，僅與無關，僅與做功數(shù)量做功數(shù)量有關。有關。從焦耳的實驗中可以得出什么結論？從焦耳的實驗中可以得出什么結論？1.在各種不同的絕熱過程中，系統(tǒng)狀態(tài)的在各種不同的絕熱過程中，系統(tǒng)狀態(tài)的改變與改變與做功方式做功方式無關，僅與無關，僅與做功數(shù)量做功數(shù)量有關。有關。2.測出了熱功當量（熱與機械功之間的測出了熱功當量（熱與機械功之間的當量關系），為熱力學第一定律和能量守恒當量關系），為熱力學第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎。定律的建立奠定了實驗基礎。在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的

9、功僅由過程的做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于決定，不依賴于做功的做功的具體過程和方式具體過程和方式。類比思考：哪些力做功僅由物體的起點和終類比思考：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？點兩個位置決定，與物體的運動路徑無關？在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于決定，不依賴于做功的做功的具體過程和方式具體過程和方式。類比思考：哪些力做功僅由物體的起點和終類比思考：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？點兩個位置

10、決定，與物體的運動路徑無關？重力重力 在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于決定，不依賴于做功的做功的具體過程和方式具體過程和方式。類比思考：哪些力做功僅由物體的起點和終類比思考：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？點兩個位置決定，與物體的運動路徑無關？重力重力 電場力電場力 在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于決定，不依賴于做功的做功的具體過程和方

11、式具體過程和方式。類比思考：哪些力做功僅由物體的起點和終類比思考：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？點兩個位置決定，與物體的運動路徑無關？重力重力 電場力電場力 重力做功對應重力勢能重力做功對應重力勢能在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于決定，不依賴于做功的做功的具體過程和方式具體過程和方式。類比思考：哪些力做功僅由物體的起點和終類比思考：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？點兩個位置決定，與物體的運動路徑無關？重力重力 電

12、場力電場力 重力做功對應重力勢能重力做功對應重力勢能電場力做功對應電勢能（電能）電場力做功對應電勢能（電能）在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于做功的決定，不依賴于做功的具具體過程和方式體過程和方式。在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于做功的決定，不依賴于做功的具具體過程和方式體過程和方式。功是能量轉化的量度功是能量轉化的量度在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的在熱力學系

13、統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于做功的決定，不依賴于做功的具具體過程和方式體過程和方式。功是能量轉化的量度功是能量轉化的量度內能內能U在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于做功的決定，不依賴于做功的具具體過程和方式體過程和方式。功是能量轉化的量度功是能量轉化的量度內能內能U：只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量：只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的

14、功僅由過程的始末兩個狀態(tài)始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于做功的決定，不依賴于做功的具具體過程和方式體過程和方式。功是能量轉化的量度功是能量轉化的量度內能內能U：只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量：只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量內能與狀態(tài)參量溫度、體積有關，內能與狀態(tài)參量溫度、體積有關，即由它的狀態(tài)決定即由它的狀態(tài)決定在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于做功的決定，不依賴于做功的具具體過程和方式體過程和方式。功是能量轉化的量度功是能量轉化的量度內能內能U：只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量：只依賴于系統(tǒng)自身

15、狀態(tài)的物理量內能與狀態(tài)參量溫度、體積有關，內能與狀態(tài)參量溫度、體積有關，即由它的狀態(tài)決定即由它的狀態(tài)決定二、內能二、內能在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于做功的決定，不依賴于做功的具具體過程和方式體過程和方式。功是能量轉化的量度功是能量轉化的量度內能內能U：只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量：只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量內能與狀態(tài)參量溫度、體積有關，內能與狀態(tài)參量溫度、體積有關，即由它的狀態(tài)決定即由它的狀態(tài)決定內能的增加量內能的增加量UU2U1等于外界對等于外界對系統(tǒng)所做的功系統(tǒng)所做的功二

16、、內能二、內能在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于做功的決定，不依賴于做功的具具體過程和方式體過程和方式。功是能量轉化的量度功是能量轉化的量度內能內能U：只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量：只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量內能與狀態(tài)參量溫度、體積有關，內能與狀態(tài)參量溫度、體積有關，即由它的狀態(tài)決定即由它的狀態(tài)決定內能的增加量內能的增加量UU2U1等于外界對等于外界對系統(tǒng)所做的功系統(tǒng)所做的功UW二、內能二、內能1.系統(tǒng)指的是什么？系統(tǒng)指的是什么？1.系統(tǒng)指的是什么？系統(tǒng)指的是什么？實驗研究的對象是

17、瓶中的氣體與打氣筒中的氣體，實驗研究的對象是瓶中的氣體與打氣筒中的氣體，那么我們的系統(tǒng)也就是這二部分氣體。那么我們的系統(tǒng)也就是這二部分氣體。1.系統(tǒng)指的是什么？系統(tǒng)指的是什么？實驗研究的對象是瓶中的氣體與打氣筒中的氣體，實驗研究的對象是瓶中的氣體與打氣筒中的氣體，那么我們的系統(tǒng)也就是這二部分氣體。那么我們的系統(tǒng)也就是這二部分氣體。2.出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？呈現(xiàn)霧狀呈現(xiàn)霧狀1.系統(tǒng)指的是什么？系統(tǒng)指的是什么？實驗研究的對象是瓶中的氣體與打氣筒中的氣體，實驗研究的對象是瓶中的氣體與打氣筒中的氣體，那么我們的系統(tǒng)也就是這二部分氣體。那么我們的系統(tǒng)也就是這二部分氣體。2.出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？出現(xiàn)

18、了什么現(xiàn)象？呈現(xiàn)霧狀呈現(xiàn)霧狀1.系統(tǒng)指的是什么？系統(tǒng)指的是什么？實驗研究的對象是瓶中的氣體與打氣筒中的氣體，實驗研究的對象是瓶中的氣體與打氣筒中的氣體，那么我們的系統(tǒng)也就是這二部分氣體。那么我們的系統(tǒng)也就是這二部分氣體。2.出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？3.為什么會呈現(xiàn)霧狀？為什么會呈現(xiàn)霧狀？為什么會呈現(xiàn)霧狀？為什么會呈現(xiàn)霧狀？ 當用打氣筒向瓶內打氣時，外界對當用打氣筒向瓶內打氣時，外界對系統(tǒng)做功，使得系統(tǒng)的內能增加，溫度系統(tǒng)做功，使得系統(tǒng)的內能增加，溫度升高，壓強增大，使瓶塞從瓶口中噴出。升高，壓強增大，使瓶塞從瓶口中噴出?？吹届F狀物的原因在于，在塞子突然跳看到霧狀物的原因在于，在塞子突然

19、跳起時，氣體絕熱膨脹對外做功，內能減起時，氣體絕熱膨脹對外做功，內能減少，溫度下降，水蒸汽（或酒精蒸氣）少，溫度下降，水蒸汽（或酒精蒸氣）有一部分被液化成小液滴有一部分被液化成小液滴小結小結小結小結1、焦耳熱功當量實驗、焦耳熱功當量實驗小結小結1、焦耳熱功當量實驗、焦耳熱功當量實驗2、絕熱過程、絕熱過程小結小結1、焦耳熱功當量實驗、焦耳熱功當量實驗2、絕熱過程、絕熱過程3、物體內能的宏觀描述、物體內能的宏觀描述小結小結1、焦耳熱功當量實驗、焦耳熱功當量實驗2、絕熱過程、絕熱過程3、物體內能的宏觀描述、物體內能的宏觀描述4、絕熱過程中作功和內能的關系、絕熱過程中作功和內能的關系1.下列說法正確的

20、是（下列說法正確的是（ ）A 分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分 子的內能子的內能B 物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定C 物體的速度增大時，物體的內能增大物體的速度增大時，物體的內能增大D 物體的內能減小時，物體的溫度可能增加物體的內能減小時，物體的溫度可能增加練習鞏固練習鞏固1.下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）A 分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分 子的內能子的內能B 物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定C 物體的速度增大時，物體的內

21、能增大物體的速度增大時，物體的內能增大D 物體的內能減小時，物體的溫度可能增加物體的內能減小時，物體的溫度可能增加D D練習鞏固練習鞏固2.一個鐵塊沿斜面勻速滑下，關于物體一個鐵塊沿斜面勻速滑下，關于物體的機械能和內能的變化，下列判斷中正確的機械能和內能的變化，下列判斷中正確的是（的是（ ）A 物體的機械能和內能都不變物體的機械能和內能都不變B 物體的機械能減少，內能不變物體的機械能減少，內能不變 C 物體的機械能增加，內能增加物體的機械能增加，內能增加D 物體的機械能減少，內能增加物體的機械能減少，內能增加2.一個鐵塊沿斜面勻速滑下，關于物體一個鐵塊沿斜面勻速滑下，關于物體的機械能和內能的變

22、化，下列判斷中正確的機械能和內能的變化，下列判斷中正確的是（的是（ ）A 物體的機械能和內能都不變物體的機械能和內能都不變B 物體的機械能減少，內能不變物體的機械能減少，內能不變 C 物體的機械能增加，內能增加物體的機械能增加，內能增加D 物體的機械能減少，內能增加物體的機械能減少，內能增加D D如圖所示如圖所示,絕熱具有一定質量的活塞絕熱具有一定質量的活塞,活塞的上部活塞的上部封閉著氣體封閉著氣體,下部為真空下部為真空,活塞與器壁的摩擦忽略不計活塞與器壁的摩擦忽略不計,置于真空中的輕彈簧的一端固定于理想氣體容器的底置于真空中的輕彈簧的一端固定于理想氣體容器的底部部.另一端固定在活塞上另一端固

23、定在活塞上,彈簧被壓縮后用繩扎緊彈簧被壓縮后用繩扎緊,此時此時彈簧的彈性勢能為彈簧的彈性勢能為EP(彈簧處于自然長度時的彈性勢彈簧處于自然長度時的彈性勢能為零能為零),現(xiàn)繩突然斷開現(xiàn)繩突然斷開,彈簧推動活塞向上運動彈簧推動活塞向上運動,經過多經過多次往復運動后活塞靜止次往復運動后活塞靜止,氣體達到平衡態(tài)氣體達到平衡態(tài),經過此過程經過此過程（ ）A.EP全部轉換為氣體的內能全部轉換為氣體的內能B. EP一部分轉換成活塞的重力勢能一部分轉換成活塞的重力勢能,其余部分仍其余部分仍為彈簧的彈性勢能為彈簧的彈性勢能C.EP全部轉換成活塞的重力勢能和氣體的內能全部轉換成活塞的重力勢能和氣體的內能D.EP一

24、部分轉換成活塞的重力勢能一部分轉換成活塞的重力勢能,一部分轉換一部分轉換為氣體的內能為氣體的內能,其余部分仍為彈簧的彈性勢能其余部分仍為彈簧的彈性勢能理想理想氣體氣體04年全國理綜年全國理綜17如圖所示如圖所示,絕熱具有一定質量的活塞絕熱具有一定質量的活塞,活塞的上部活塞的上部封閉著氣體封閉著氣體,下部為真空下部為真空,活塞與器壁的摩擦忽略不計活塞與器壁的摩擦忽略不計,置于真空中的輕彈簧的一端固定于理想氣體容器的底置于真空中的輕彈簧的一端固定于理想氣體容器的底部部.另一端固定在活塞上另一端固定在活塞上,彈簧被壓縮后用繩扎緊彈簧被壓縮后用繩扎緊,此時此時彈簧的彈性勢能為彈簧的彈性勢能為EP(彈簧處于自然長度時的彈性勢彈簧處于自然長度時的彈性勢能為零能為零),現(xiàn)繩突然斷開現(xiàn)繩突然斷開,彈簧