人教版高中物理選修3-3 2　熱和內(nèi)能

2熱和內(nèi)能第十章熱力學(xué)定律第二節(jié)熱和內(nèi)能學(xué)習(xí)目標(biāo)※了解熱傳遞的三種方式※知道熱傳遞和做功都可以改變物體的內(nèi)能※了解熱與內(nèi)能的關(guān)系，區(qū)別熱量與內(nèi)能的概念知識導(dǎo)圖1課前預(yù)習(xí)2課內(nèi)探究3素養(yǎng)提升4課堂達(dá)標(biāo)5課時作業(yè)課前預(yù)習(xí)1．概念兩個溫度不同的物體相互接觸時溫度高的物體要_______，溫度低的物體要_______，即熱量從_______物體傳到了_______物體，這個過程就叫做熱傳遞。2．熱傳遞的方式__________、__________和__________。3．熱傳遞的條件________________。4．實(shí)質(zhì)熱傳遞過程實(shí)質(zhì)是_______轉(zhuǎn)移的過程。知識點(diǎn)1熱傳遞

降溫

升溫

高溫

低溫

熱傳導(dǎo)

熱對流

熱輻射

存在溫度差

能量

1．熱傳遞與內(nèi)能改變的關(guān)系(1)在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的_______就增加多少，即Q吸＝_______。(2)在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的_______就減少多少，即Q放＝_______。2．熱量熱量是在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)__________的量度。知識點(diǎn)2熱和內(nèi)能內(nèi)能

ΔU

內(nèi)能

－ΔU

內(nèi)能變化

『判一判』(1)熱傳遞過程具有一定的方向性。(

)(2)在任何情況下，公式ΔU＝Q都適用。(

)(3)溫度高的物體含有的熱量多。(

)(4)熱量一定從內(nèi)能多的物體傳遞給內(nèi)能少的物體。(

)(5)做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能。(

)預(yù)習(xí)反饋√

×

×

×

√

解析：A、B、D均是通過做功改變物體的內(nèi)能，C項(xiàng)是通過熱傳遞的方式之一熱輻射來改變物體內(nèi)能，故C項(xiàng)正確。C

(1)這三種方式在傳遞能量時有什么共同點(diǎn)？(2)熱傳遞和做功都可以改變物體的內(nèi)能，這兩種方式在改變物體內(nèi)能時本質(zhì)上又有什么不同？答案：(1)熱量總是從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞。(2)做功是其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)移。課內(nèi)探究提示：做功和熱傳遞探究功、內(nèi)能、熱量和溫度的區(qū)別與聯(lián)系1．內(nèi)能與溫度從宏觀看，溫度表示的是物體的冷熱程度；從微觀看，溫度反映了分子熱運(yùn)動的激烈程度，是分子平均動能的標(biāo)志。物體的溫度升高，其內(nèi)能一定增加。但向物體傳遞熱量，物體的內(nèi)能卻不一定增加(可能同時對外做功)。2．熱量和內(nèi)能內(nèi)能是由系統(tǒng)狀態(tài)決定的，狀態(tài)確定，系統(tǒng)的內(nèi)能也隨之確定，要使系統(tǒng)的內(nèi)能發(fā)生變化，可以通過熱傳遞或做功兩種途徑來完成。而熱量是傳遞過程中的特征物理量，和功一樣，熱量只是反映物體在狀態(tài)變化過程中所遷移的能量，是用來衡量物體內(nèi)能變化的。有過程，才有變化，離開過程，毫無意義。就某一狀態(tài)而言，只有“內(nèi)能”，根本不存在什么“熱量”和“功”，因此，不能說一個系統(tǒng)中含有“多少熱量”或“多少功”。3．熱量與溫度熱量是系統(tǒng)的內(nèi)能變化的量度，而溫度是系統(tǒng)內(nèi)大量分子做無規(guī)則運(yùn)動劇烈程度的標(biāo)志。熱傳遞的前提條件是兩個系統(tǒng)之間要有溫度差，傳遞的是熱量而不是溫度。4．熱量與功熱量和功都是系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，都是過程量，一定量的熱量與一定量的功相當(dāng)，熱量可以通過系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為功，功也可以通過系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為熱量，但它們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。特別提醒：只要存在溫度差，熱傳遞過程就會進(jìn)行，與原來物體內(nèi)能的多少大小無關(guān)。熱傳遞過程能量可以由內(nèi)能大的物體傳到內(nèi)能小的物體上，也可以由內(nèi)能小的物體傳到內(nèi)能大的物體上。解題指導(dǎo)：求解此題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)明確功、熱量、內(nèi)能的物理意義；(2)明確功、熱量、內(nèi)能分別是過程量還是狀態(tài)量；(3)功、熱量、內(nèi)能的單位相同。D

解析：物體的內(nèi)能是物體的所有分子動能和分子勢能的總和，而要改變物體的內(nèi)能，可以通過做功和熱傳遞兩種方式，這三者的物理意義不同，故選項(xiàng)A錯誤。熱量是熱傳遞過程中，物體內(nèi)能的變化量，而不是內(nèi)能的量度，故選項(xiàng)B錯誤。熱量、功、內(nèi)能三者的單位一樣，都是焦耳(J)，故C項(xiàng)錯誤。熱量和功是量度物體內(nèi)能的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的，而物體的內(nèi)能是由物體本身所處的狀態(tài)，即溫度、體積、摩爾數(shù)決定的，故選項(xiàng)D正確。解析：A、B兩物體沒有發(fā)生熱傳遞是因?yàn)閮晌矬w溫度相等，A錯。做功和熱傳遞都是改變內(nèi)能的方式，B對。一物體溫度從t1到t2，內(nèi)能的改變可能是由于吸收了熱量，也可能是對物體做了功，C錯。高溫物體分子的平均動能大，內(nèi)能不一定大，D錯。B

素養(yǎng)提升改變內(nèi)能的兩種方式的比較：做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上的關(guān)系比較項(xiàng)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(shí)質(zhì)其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(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BC

解析：解決本題的關(guān)鍵是理解緩慢推動活塞Q的物理含義，推動活塞Q使活塞對氣體做功，本來氣體的溫度應(yīng)升高，但是由于緩慢推動活塞，所以使氣體增加的內(nèi)能又以熱量的形式釋放到周圍環(huán)境中，由于環(huán)境溫度恒定，所以氣缸內(nèi)氣體的溫度不