2019-2020学年高中物理 第三章 热力学基础 第一节 内能 功 热量随堂演练课件 粤教版选修3

[随堂检测]1．(多选)在下述现象中，通过做功而使物体内能改变的是()A．电流通过电炉而使温度升高B．在阳光照射下，水的温度升高C．铁锤敲打铁块，使铁块温度升高D．夏天在室内放几块冰，室内会变凉爽解析：选AC.电流通过电炉做功使电能转化为内能；在阳光照射下，水温度升高是靠太阳的热辐射来升温的；铁锤敲打铁块是做功改变物体内能的过程；室内放上冰块是通过热传递的方式来改变气温的．故选AC.2．关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是()A．物体的温度升高时，一定吸收热量B．物体沿斜面下滑时，内能将增大C．物体沿斜面匀速下滑时，内能可能增大D．内能总是从高温物体传递给低温物体，当内能相等时热传递停止解析：选C.改变物体内能的两种方法：做功和热传递．温度升高，内能增加，但不一定是吸收热量，A错误；物体沿斜面下滑时，可能不受摩擦力，内能可能不变，B错误；物体克服摩擦力做功，摩擦生热，内能可能增大，C正确；热传递的条件是物体间存在温度差，热量从温度高的物体传递给温度低的物体，温度相同后热传递停止，D错误．3．(多选)关于热传递，下列说法正确的是()A．热传递中，热量一定从含热量多的物体传向含热量少的物体B．两个物体之间发生热传递的条件是它们之间有温度差C．在热传递中，热量一定从内能多的物体传向内能少的物体D．内能相等的两个物体相互接触时，也可能发生热传递解析：选BD.热量的概念只有在涉及能量的传递时才有意义，所以不能说物体含有多少热量，故A错；物体间发生热传递的必要条件是存在温度差，故B对；在热传递中，热量一定从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能不一定多，故C错，D对．4．如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空．现将隔板抽掉，使左侧气体自由膨胀直至达到平衡，则在此过程中()A．气体对外界做功，温度降低，内能减少B．气体对外界做功，温度不变，内能减少C．气体不做功，温度不变，内能不变D．气体不做功，温度不变，内能减少解析：选C.抽掉隔板后，气体膨胀体积增大，但由于右侧为真空，气体自由膨胀不做功，因而内能不变，温度不变，C对．气体膨胀时，一般外界对气体做负功，但真空自由膨胀例外．5．若对物体做1200J的功，可使物体温度升高3℃，改用热传递的方式，使物体温度同样升高3℃，那么物体应吸收多少热量？如果对该物体做3000J的功，物体的温度升高5℃，表明该过程中，物体应吸收或放出多少热量？解析：做功和热传递在改变物体内能上是等效的，用做功方式使物体温度升高3℃，需做功1200J；若用吸热方式也使物体温度升高3℃，应吸收1200J的热量．对物体做功3000J，物体的温度升高5℃，设物体温度升高5℃需要的功或热量为E.则有1200J3℃＝E5℃解得E＝2000J因此物体应放出1000J的热量．答案：1200J放出1000J的热量[课时作业]一、单项选择题1．关于热传递，下列说法正确的是()A．热传递的实质是温度的传递B．物体间存在温度差，才能发生热传递C．热传递可以在任何情况下进行D．物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量解析：选B.热传递的实质是物体间内能的转移，A错误；热传递发生的条件是物体间存在温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不会发生热传递，B正确，C错误；物体吸收或放出热量，内能会发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，还可以用做功的方式，D错误．2．关于内能的概念，下列说法正确的是()A．若把氢气和氧气看作理想气体，则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气具有相等的内能B．相同质量0℃水的分子势能比0℃冰的分子势能小C．物体吸收热量后，内能一定增加D．一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能解析：选D.理想气体的内能决定于温度和气体的种类，相同质量的氢气和氧气分子个数不同，具有的内能不同，A错误；0℃水和0℃冰的分子平均动能相同，但冰融化为水时需要吸热，所以分子势能增大了，B错误；物体内能的改变有两种方式，即做功和热传递，如果物体吸热，同时对外界做功，内能可能不变或减少，C错误；一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，同时对外界做功了，所以吸收的热量大于增加的内能，D正确．3．关于物体内能变化的说法，正确的是()A．一定质量的晶体在熔化过程中内能保持不变B．一定质量的气体在体积膨胀过程中内能一定增加C．一定质量的物体在热膨胀过程中内能不一定增加D．一定质量的物体在体积保持不变的过程中，内能一定不变解析：选C.晶体在熔化过程中要吸热，却没有对外做功，故内能增加，A错误；一定质量的气体在膨胀过程中，可能吸热，也可能不吸热，还有可能放热，但一定对外做功，内能不一定增加，B错误；物体热膨胀一定是吸收了热量，对外做功不一定小于吸收的热量，内能不一定增加，C正确；物体体积不变，温度可以改变，内能随之变化，D错误．4．物体的内能增加了20J，下列说法中正确的是()A．一定是外界对物体做了20J的功B．一定是物体吸收了20J的热量C．一定是物体分子动能增加了20JD．物体的分子平均动能可能不变解析：选D.做功和热传递都可以改变物体内能，物体内能改变20J，其方式是不确定的，因此A、B错误．而物体内能包括所有分子的平均动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能三者决定，因此选项C错误．5．下列说法正确的是()A．若A、B两物体接触但没有热传递，则两物体所包含的热量相等B．做功和热传递的共同点是都能使系统内能改变C．一物体先后经几个不同的物理过程，其温度均从t1升高到t2，则在这些过程中物体一定从外界吸收相同的热量D．高温物体内能多，低温物体内能少解析：选B.A、B两物体没有发生热传递是因为两物体温度相等，A错误；做功和热传递都是改变内能的方式，B正确；一物体温度从t1到t2，内能的改变可能是由于吸收了热量，也可能是对物体做了功，C错误；高温物体分子的平均动能大，内能不一定大，D错误．6．下列关于做功和传热的说法中正确的是()A．做功与传热的实质是相同的B．做功与传热在改变物体内能上是等效的C．做功与传热是对同一物理过程的不同说法D．做功与传热不可能同时进行解析：选B.做功和传热在改变物体内能上是等效的，但本质不同．做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量；传热是将内能在不同物体之间或同一物体的不同部分之间转移，且做功与传热可以同时进行，故正确选项为B.7．在给自行车轮胎打气时，会发现胎内空气温度升高，这是因为()A．胎内气体压强不断增大，而容积不变B．轮胎从外界吸热C．外界空气温度本来就高于胎内气体温度D．打气时，外界不断地对气体做功，内能增大解析：选D.给自行车轮胎打气，外界对胎内气体做正功，气体内能增加，所以温度升高．8．某校开展探究性课外活动，一同学用如图所示的装置研究气体压强、体积、温度三量之间的变化关系，该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下，内装理想气体，并将汽缸固定不动，但缸内活塞可自由滑动且不漏气，他把一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止．他把沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定．由此可确定()A．外界对气体做功，内能增大B．外界对气体做功，温度计示数不变C．气体体积减小，温度计示数减小D．外界对气体做功，温度计示数增大解析：选B.细沙慢慢漏出，使活塞受到的拉力逐渐减小，在大气压力的作用下，活塞缓慢上移，此过程通过压缩对缸内气体做功，有使其内能增大，温度升高的趋势；由于汽缸导热良好，且过程十分缓慢，使汽缸能够及时与外界进行热交换而保持与外界环境温度相同，由于外界环境温度恒定，所以缸内气体温度不变，内能也就不变．二、多项选择题9．对于热量、功和内能三者关系的下列说法中正确的是()A．三者单位相同，但物理意义不相同B．热量和功是内能的量度C．热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定D．系统内能增加了100J，可能是外界采用绝热方式对系统做功100J，也可能是外界单纯地对系统传热100J解析：选ACD.热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，A对．热量和功由过程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，C对，B错．对一个绝热过程ΔU＝W＝100J，对一个单纯热传递过程ΔU＝Q＝100J，D对．10．夏天，如果自行车内胎充气过足，又在阳光下曝晒(曝晒过程中内胎容积几乎不变)，车胎容易爆炸，关于这一现象，以下说法正确的是()A．车胎爆炸是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果B．在爆炸前的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大C．在爆炸前的过程中，气体吸热，内能增加D．在爆炸的过程中，气体内能不变解析：选BC.曝晒过程中，车胎升温，体积不变，压强增大，分子热运动加剧，A错，B对．爆炸前，W＝0，外界对胎内气体不做功，Q＝ΔU，C对．爆炸过程中，气体迅速膨胀，气体对外做功，内能减小，D错．11．如图所示是一定质量的理想气体从状态A变化至状态B的p－V图，下列说法中正确的是()A．气体的内能增加B．气体的内能减小C．气体对外界做功D．外界对气体做功解析：选AC.根据理想气体状态方程：pVT＝常数，可以得出气体的温度升高，内能增加，A正确；由图象可知，气体体积增大，故气体对外界做功，C正确．三、非选择题12．如图甲所示，将封有一定质量空气的密闭塑料袋从海拔500m、气温为18℃的山脚下带到海拔3200m、气温为10℃的山顶上，情形如图乙所示．图________(选填“甲”或“乙”)中袋中气体分子平均动能大．从甲图到乙图过程中，袋内气体减小的内能________(选填“大于”“等于”或“小于”)气体放出的热量．解析：封在塑料袋中的气体，从气温为18℃的山脚下，移到气温为10℃的山顶时，因气压减小而膨胀对外做功，且环境温度低而放热，所以题图甲中袋里的气体分子平均动能大，袋内气体减小的内能大于气体放出的热量．答案：甲大于