高二物理选修3-3 功和内能、热和内能.doc

高二物理选修3-3功和内能、热和内能
【知识要点】
1．绝热过程：物质系统与外界没有热量交换的情况下进行的物理过程。即系统不从外界吸收热量，也不向外界放出热量。
2．功是系统内能转化的量度：
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。
３．热传递：
①热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，叫做热传递。
②热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。
４．传递的热量与内能改变的关系
①在单纯热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少。即ΔU=Q吸
②在单纯热传递中，系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少。即Q放=-ΔU
５．改变系统内能的两种方式：做功和热传递。做功和热传递都能改变系统的内能，这两种方式是等效的，都能引起系统内能的改变，但是它们还是有重要区别的。做功是系统内能与其它形式的能之间发生转化，而热传递只是不同物体（或物体不同部分）之间内能的转移。
【典型例题】
例1．下列关于内能的说法中，正确的是
A．物体的温度越高，所有的分子动能都增大
B．物体速度增大，则分子热运动的平均动能增大，内能也增大
C．对物体做功或向物体传热，都可能改变物体的内能
D．系统在绝热过程中内能由U1变化为U2，外界对系统做的功为U2－U1
例2．下列说法中正确的是
A．物体甲自发传递热量给物体乙，说明甲物体的内能一定比乙物体的内能大
B．温度相等的两个物体接触，它们各自的内能不变且内能也相等
C．冰熔化成水，水汽化成水蒸气，若物态变化时温度不变，则内能也增加
D．物体内能增加，一定是外力对物体做了功；外力对物体做功时，物体的内能不一定增加
例３．如果气体膨胀与外界没有热交换，这样的膨胀叫做绝热膨胀．分别讨论气体在真空中和在大气中做绝热膨胀时是否做功．如果做功，所需的能量从何而来？

R
A
B

例4．如图所示，一个半径为R＝0.3m的半球状容器，一小铁块由边缘的A点从静止开始沿内壁下滑，当滑到容器底部B点时，容器内壁所受压力为小铁块自重的1.25倍，在它下滑的过程中内能增量的80%被铁块吸收，那么铁块温度升高多少摄氏度？铁的比热是462J/(㎏·℃)g取10m/s2．

【当堂反馈】
１．下列说法中正确的是（）
A．温度低的物体内能小
B．温度低的物体分子运动的平均速率小
C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大
D．外界对物体做功时，物体的内能不一定增加
2．有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度。他设想的办法是：关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门，让冰箱运转。如果不考虑室内外热量的传递，则开机后，室内的温度（）
A．逐渐有所升高 B．保持不变
C．开机时降低，停机时又升高 D．开机时升高，停机时降低
3．下面关于机械能和内能的说法正确的是()
A.机械能大的物体，内能一定也大
B.物体做加速运动时，速度越大，物体内部分子平均动能一定增大
C.物体降温时，其机械能一定减少
D.摩擦生热是机械能向内能的转化

4．如图所示，U型管左管口套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大．假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积、压强、内能将怎样变化？

作业本：
1．下列哪个实例说明做功改变了系统的内能
A.用热水袋取暖B.用双手摩擦给手取暖
C.把手放在火炉旁取暖D.用嘴对手呵气给手取暖
2．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
3．做功和热传递是等效的，这里指的是（）
A.它们能使物体改变相同的温度
B.它们能使物体增加相同的热量
C.它们能使物体改变相同的内能
D.它们本质上是相同的
４．下列关于热量的说法，正确的是（）
A.温度高的物体含有的热量多
B.内能多的物体含有的热量多
C.热量、功和内能的单位相同
D.热量和功都是过程量，而内能是一个状态量
５．如图所示柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞C(质量为m)与容器用良好的隔热材料制成另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由下落到活塞上,并随活塞一起到达最低点B而静止在这一过程中,空气内能的改变量△E,外界对空气所做的功W与物体及活塞的重力势能的变化关系是( )
A.Mgh+mg△h=△E+W
B.△E=W,W=Mgh+mg△h
C.△E=W,W<Mgh+mg△h
D.