高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册功、热和内能的改变教学课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册功、热和内能的改变教学课件ppt，共11页。PPT课件主要包含了绝热过程，实验现象，实验结论，△U＝W，问题2谁对谁做功，系统对外界做功，内能在减少，热传递，温度差，热传递的方式等内容，欢迎下载使用。
思考1：为什么在快速打气的过程中，气筒壁的温度会升高？
思考2：空气压缩引火仪底部的硝化棉为什么会被引燃？
活塞不断压缩气筒内的气体，对气体做功（主因）
活塞和气筒壁间的摩擦力做功（次因）
思考3：通过做功可以改变系统的状态，那么外界对系统做功对 于系统的状态存在怎样的定量关系呢？
实验一：让重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温上升
系统不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫绝热过程。
只要所做的电功相等，则系统温度上升的数值是相同的，即系统状态的变化是相同的。
只要重力所做的功相等，容器内水温上升的数值都是相同的，即系统状态的变化是相同的。
在各种不同的绝热过程中，如果使系统从状态1变为状态2，所需外界做功的数量是相同的，而与做功的方式无关。
实验二：下降的重物带动发电机发电，通过电流的热效应给水加热
总结：在热力学系统的绝热过程中，外界对系统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。这就使我们认识到，任何一个热力学 系统必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态 间的差别与外界在绝热过程中对系统做的功相联系：鉴于功是能量变化的量 度，所以这个物理量必定是系统的一种能量，我们把它称为系统的内能。
思考：类比重力做功与重力势能之间的关系，你有何启示？
任何一个热力学系统都必然存在一个只依赖系统自身状态的物理量，这种物理量叫做内能（用字母U表示）。
思考：系统在状态1和2时的内能分别为U1、U2，试求： (1)系统从状态1到状态2过程中内能的变化量； (2)若系统经过绝热过程从状态1变化到状态2，外界对系统所做的功为W,则 W与内能变化量之间存在怎样的关系？
2.绝热过程中功与内能的关系：
如果一个热学过程的状态变化极快、经历的时间很短，系统与外界的热量交换很少，这样的过程可以看成绝热过程。
做一做：取一个透明塑料瓶，向瓶内注入少量的水。将橡胶塞打孔，装上气门嘴， 再用橡胶塞把瓶口塞紧，并向瓶内打气，观察橡胶塞跳出时瓶内的变化。
问题1：系统指的是什么？
——瓶中的气体与打气筒中的气体
问题3：系统内能如何变化？
实验现象：当橡皮塞跳出时，瓶内出现白雾！
以瓶内气体为研究对象，橡胶塞跳出后，瓶内的气体迅速膨胀，系统对外做功，因此，气体的内能迅速减少；瓶内气体温度迅速下降，瓶内水蒸气液化，就会出现大量的雾状小水滴。
问题4：将瓶内气体视为理想气体，则系统的内能只与那个物理量相关？
问题5：请解释为什么瓶口会出现白雾？
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的过程，叫做热传递。
问题：系统在状态1、2时的内能分别为U1、U2，若系统经过单纯的传热过程从状态1 变化到状态2时外界对系统传递的热量为Q，则Q与△U之间存在怎样的关系？
4.单纯的传热过程中热量和内能的关系：
△U=U2 -U1=Q
外界对系统不做功的情况下，外界传递给系统的热量等于系统内能的增加量。
5.做功和热传递改变内能的区别： 　
做功———是内能和其他形式的能发生转化
热传递——是不同物体或同一物体不同部分之间内能的转移
做功和热传递在改变内能上是等效的
像做功一样，热量的概念只有在涉及能量的转移时才有意义。我们不能说物体具有多少热量，只能说某一过程中物体吸收或放出了多少热量。
例1.（多选）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
例2.热传递的规律是 A．热量从热量多的物体传递给热量少的物体 B．热量从内能较大的物体传递给内能较小的物体 C．热量从温度高的物体传递给温度低的物体 D．热量从高温、内能大的物体传递给低温、内能小的物体