高二物理选修3-3导学案 审核:高二物理组 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
总结论: 第1节 功和内能 第二节 热和内能
学习目标:
1.知道什么是绝热过程。
2.理解做功与内能改变的数量关系。 3.知道热传递的三种方式。
4.理解热传递是改变系统内能的一种方式。知道传递的热量与内能变化的关系。 5.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:
理解做功与内能改变的数量关系 知道传递的热量与内能变化的关系 学习难点:
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 知识链接: 一、 绝热过程: 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: 二、 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。
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?
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)?
3、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、热传递 1什么叫做热传递?
3、热传递的条件是什么?
4、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、热传递的实质是什么?
5、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 四、改变系统内能的两种方式是什么?有什么区别?
典例探究:
例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 例2:如果铁丝的温度升高了,则 ( ) A.铁丝一定吸收了热量 B.铁丝一定放出了热量 C.外界可能对铁丝做功 D.外界一定对铁丝做功
例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 【能力提升】
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.拉弯的弓把箭射出去 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.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.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
5.对于热量、功、内能三个量,下列说法中正确的是 ( ) A.热量、功、内能三个量的物理意义是等同的 B.热量和功二者可作为物体内能的量度 C.热量、功和内能的国际单位都相同
D.热量和功是由过程决定的,而内能是由物体的状态决定的
6.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4.2×103
J/(kg·℃) ,g取10m/s2
.)
【当堂检测】 7.一个铁块沿斜面匀速滑下,关于物体的机械能和内能的变化,下列判断中正确的是( )A.物体的机械能和内能都不变 B.物体的机械能减少,内能不变 C.物体的机械能增加,内能增加 D.物体的机械能减少,内能增加
8.下列实例中,属于做功来增加物体内能的是( ) A.铁棒放在炉子里被烧红 B.锯条锯木头时会发热
C.古时候的猿人钻木取火 D.冬天在阳光下取暖
【课后小结】通过本节课的学习,你学会了什么?