2019-2020学年高中物理 第10章 热力学定律 第2节 热和内能课件 新人教版选修3-3

第十章热力学定律第二节热和内能素养目标定位※了解热传递的三种方式※知道热传递和做功都可以改变物体的内能※了解热与内能的关系，区别热量与内能的概念素养思维脉络1课前预习反馈2课内互动探究3核心素养提升4课内随堂达标5课后课时作业课前预习反馈1．概念两个温度不同的物体相互接触时温度高的物体要_______，温度低的物体要_______，即热量从_______物体传到了_______物体，这个过程就叫做热传递。2．热传递的方式__________、__________和__________。3．热传递的条件______________。4．实质热传递过程实质是________转移的过程。知识点1热传递降温升温高温低温热传导热对流热辐射存在温度差能量知识点2热和内能1．热传递与内能改变的关系(1)在单纯热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的________就增加多少，即Q吸＝________。(2)在单纯热传递中，系统向外界放出多少热量，系统的________就减少多少，即Q放＝__________。2．热量热量是在单纯的热传递过程中系统____________的量度。内能ΔU内能－ΔU内能变化辨析思考『判一判』(1)热传递过程具有一定的方向性。()(2)在任何情况下，公式ΔU＝Q都适用。()(3)温度高的物体含有的热量多。()(4)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。()(5)做功和热传递都能改变物体的内能。()(6)热传递改变内能的实质是能量的转移。()√×××√√解析：A、B、D均是通过做功改变物体的内能，C项是通过热传递的方式之一热辐射来改变物体内能，故C项正确。C『选一选』指出下面例子中通过热传递改变物体内能的是()A．感到手冷时，搓搓手就会觉得暖和些B．擦火柴时，火柴头上的红磷温度升高到红磷的燃点，火柴燃烧起来C．物体在阳光照射下温度升高D．反复弯折一根铁丝，弯折的部分温度升高『想一想』如图所示是热传递的三种方式——传导、对流和辐射，请在图片基础上思考以下问题：(1)这三种方式在传递能量时有什么共同点？(2)热传递和做功都可以改变物体的内能，这两种方式在改变物体内能时本质上又有什么不同？答案：(1)热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递。(2)做功是其他形式的能与内能之间的转化，热传递是内能之间的转移。课内互动探究在寒冷的冬季，人们常常生火取暖，当我们双手靠近火源，双手立即就会感受到手变热了。思考一下内能的概念，你认为改变物体的内能有几种方式？提示：做功和热传递探究功、内能、热量和温度的区别与联系1．内能与温度从宏观看，温度表示的是物体的冷热程度；从微观看，温度反映了分子热运动的激烈程度，是分子平均动能的标志。物体的温度升高，其内能一定增加。但向物体传递热量，物体的内能却不一定增加(可能同时对外做功)。2．热量和内能内能是由系统状态决定的，状态确定，系统的内能也随之确定，要使系统的内能发生变化，可以通过热传递或做功两种途径来完成。而热量是传递过程中的特征物理量，和功一样，热量只是反映物体在状态变化过程中所迁移的能量，是用来衡量物体内能变化的。有过程，才有变化，离开过程，毫无意义。就某一状态而言，只有“内能”，根本不存在什么“热量”和“功”，因此，不能说一个系统中含有“多少热量”或“多少功”。3．热量与温度热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内大量分子做无规则运动剧烈程度的标志。热传递的前提条件是两个系统之间要有温度差，传递的是热量而不是温度。4．热量与功热量和功都是系统内能变化的量度，都是过程量，一定量的热量与一定量的功相当，热量可以通过系统转化为功，功也可以通过系统转化为热量，但它们之间有着本质的区别。特别提醒：只要存在温度差，热传递过程就会进行，与原来物体内能的多少大小无关。热传递过程能量可以由内能大的物体传到内能小的物体上，也可以由内能小的物体传到内能大的物体上。对于热量、功、内能三个物理量，下列各种说法中正确的是()A．热量、功、内能的物理意义等同B．热量、功都可以作为物体内能的量度C．热量、功、内能的单位不相同D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的解题指导：求解此题应把握以下三点：(1)明确功、热量、内能的物理意义；(2)明确功、热量、内能分别是过程量还是状态量；(3)功、热量、内能的单位相同。典例D解析：物体的内能是物体的所有分子动能和分子势能的总和，而要改变物体的内能，可以通过做功和热传递两种方式，这三者的物理意义不同，故选项A错误；热量是热传递过程中，物体内能的变化量，而不是内能的量度，故选项B错误；热量、功、内能三者的单位一样，都是焦耳(J)，故C项错误；热量和功是量度物体内能的转移或转化的，而物体的内能是由物体本身所处的状态，即温度、体积、摩尔数决定的，故选项D正确。〔对点训练〕(2018·苏州市高新区第一中学高二下学期期中)下列说法中正确的是()A．做功和热传递是改变物体内能的两种不同的物理过程B．做功和热传递在改变物体内能上是等效的，因此对物体做功就是对物体传热C．热量是热传递过程中，内能大的物体向内能小的物体或物体内能大的部分向内能小的部分转移的内能大小的量度D．高温物体具有的热量多，低温物体具有的热量少A解析：做功和热传递是改变物体内能的两种不同的物理过程，故A正确；做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但是对物体做功与对物体传热的本质是不同的，故B错误；热量是热传递过程中，温度高的物体向温度低的物体或物体温度高的部分向温度低的部分转移的内能大小的量度，故C错误；热量是热传递过程中，内能变化的量度，是过量程，故D错误。核心素养提升改变内能的两种方式的比较：做功和热传递在改变物体内能上的关系比较项目做功热传递内能变化外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少物理实质其他形式的能与内能之间的转化不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移相互联系做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的(多选)器壁透热的气缸放在恒温环境中，如图所示。气缸内封闭着一定量的气体，气体分子间相互作用的分子力可以忽略不计，当缓慢推动活塞Q向左运动的过程中，下列说法正确的是()A．活塞对气体做功，气体的内能增加B．活塞对气体做功，气体的平均动能不变C．气体的单位分子数增大，压强增大D．气体向外散热，内能减少案例BC解析：解决本题的关键是理解缓慢推动活塞Q的物理含义，推动活塞Q使活塞对气体做功，本来气体的温度应升高，但是由于缓慢推动活塞，所以使气体增加的内能又以热量的形式释放到周围环境中，由于环境温度恒定，所以气缸内气体的温度不变，内能不变，气体的平均动能不变，A、D错误，B正确；由于气体被压缩，气体单位体积内的分子数增大，所以单位面积上，气缸受到气体分子的碰撞次数增多，因此气体的压强增大，C正确。