物理選修31 功和內(nèi)能學(xué)案及答案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

10.1功和內(nèi)能 10.2熱和內(nèi)能編寫(xiě)：吳昌領(lǐng) 審核：陶海林【知識(shí)要點(diǎn)】 1、在焦耳的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，系統(tǒng)與外界沒(méi)有能量交換，即絕熱過(guò)程，通過(guò)做功改變了系統(tǒng)的內(nèi)能。焦耳的實(shí)驗(yàn)表明：在任何絕熱過(guò)程中，使系統(tǒng)由狀態(tài)1變?yōu)闋顟B(tài)2所需要的外界做功的數(shù)量是相同的，而與做功的方式無(wú)關(guān)，這是由系統(tǒng)的兩個(gè)狀態(tài)所決定的。任何一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)都必定存在一個(gè)依敕于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，稱(chēng)它為系統(tǒng)的內(nèi)能，用U表示；由功能關(guān)系可知：內(nèi)能在兩個(gè)狀態(tài)間的差別與外界在絕熱過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)所做的功相等，即。對(duì)一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，其內(nèi)能在微觀上取決于所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能；從宏觀上取決于物體的溫度和體積，這兩個(gè)角度對(duì)內(nèi)能認(rèn)識(shí)是一致的。 2、熱量從高溫物體傳遞給低溫物體的過(guò)程叫做熱傳遞，其具體的方式有：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。熱量是在單純的傳熱過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，則在單純的熱傳遞過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)能的變化量就等于外界向系統(tǒng)傳遞的熱量，即。熱量只有在涉及能量的傳遞時(shí)才有意義，故不能說(shuō)物體具有多少熱量，只能說(shuō)物體吸收或放出了熱量。做功和熱傳遞都是改變系統(tǒng)內(nèi)能的兩種不同方式，做功實(shí)現(xiàn)的是內(nèi)能與其他形式能之間的轉(zhuǎn)化，而熱傳遞實(shí)現(xiàn)的是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，但在改變內(nèi)能的效果上是一致的。【典型例題】例1．如果氣體膨脹與外界沒(méi)有熱交換，這樣的膨脹叫做絕熱膨脹．分別討論氣體在真空中和在大氣中做絕熱膨脹時(shí)是否做功．如果做功，所需的能量從何而來(lái)？例2．下列事件中，物體的內(nèi)能怎樣改變？（固體和液體的熱膨脹很小，可不予考慮） (1)壺里的水被加熱而溫度升高； (2)一條燒紅的鐵棒逐漸冷卻下來(lái)．例3．下面過(guò)程中是通過(guò)熱傳遞改變物體內(nèi)能的是（??C ）Ａ．用氣筒給自行車(chē)打氣時(shí)，筒壁變熱Ｂ．古人鉆木取火Ｃ．用暖水袋捂手Ｄ．摩擦生熱【課堂檢測(cè)】 1．下列實(shí)例中，屬于做功來(lái)增加物體內(nèi)能的是（ B、C） A.鐵棒放在爐子里被燒紅 B.鋸條鋸木頭時(shí)會(huì)發(fā)熱 C.古時(shí)候的猿人鉆木取火 D.冬天在陽(yáng)光下取暖 2．下列現(xiàn)象屬于用做功的方法改變系統(tǒng)內(nèi)能的是（ C ） A.放在火爐邊的物體溫度升高了 B.把一杯熱水放在冷水中冷卻 C.用鐵錘鍛打工件，工件會(huì)發(fā)熱 D.拉彎的弓把箭射出去 3．下列過(guò)程中，由于做功而使系統(tǒng)內(nèi)能增加的是（ A ） A.把鐵絲反復(fù)彎曲，彎曲處溫度升高 B.燒開(kāi)水時(shí)，蒸汽將壺蓋頂起 C.鐵塊在火爐中被加熱 D.鐵球從空中自由下落（不計(jì)空氣阻力） 4．用下列方法改變物體的內(nèi)能，屬于做功方式的是　(A、B、C ) A.搓搓手會(huì)感到手暖和些 B.汽油機(jī)氣缸內(nèi)被壓縮的氣體 C.車(chē)刀切下的熾熱的鐵屑 D.物體在陽(yáng)光下被曬熱 5．下面關(guān)于機(jī)械能和內(nèi)能的說(shuō)法正確的是 ( D ) A.機(jī)械能大的物體，內(nèi)能一定也大 B.物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度越大，物體內(nèi)部分子平均動(dòng)能一定增大 C.物體降溫時(shí)，其機(jī)械能一定減少 D.摩擦生熱是機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化 6．下列現(xiàn)象中，哪些是通過(guò)熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的（ B、D ） A.打開(kāi)電燈開(kāi)關(guān)，燈絲的溫度升高，內(nèi)能增加 B.夏天喝冰鎮(zhèn)汽水來(lái)解暑 C.冬天搓搓手，會(huì)感覺(jué)到手變得暖和起來(lái) D.太陽(yáng)能熱水器在陽(yáng)光照射下，水的溫度逐漸升高 7．做功和熱傳遞是等效的，這里指的是（ C ） A.它們能使物體改變相同的溫度 B.它們能使物體增加相同的熱量 C.它們能使物體改變相同的內(nèi)能 D.它們本質(zhì)上是相同的 8．關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說(shuō)法正確的是（ A、D ） A.物體的內(nèi)能是由物體的狀態(tài)（溫度和體積）決定的 B.物體的內(nèi)能就是物體里所有分子的動(dòng)能的總和 C.物體內(nèi)能的大小可以用物體吸熱和放熱的多少來(lái)量度 D.做功和熱傳遞，對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的 9．對(duì)于熱量、功、內(nèi)能三個(gè)量，下列說(shuō)法中正確的是（C、D ） A.熱量、功、內(nèi)能三個(gè)量的物理意義是等同的 B.熱量和功二者可作為物體內(nèi)能的量度 C.熱量、功和內(nèi)能的國(guó)際單位都相同 D.熱量和功是由過(guò)程決定的，而內(nèi)能是由物體的狀態(tài)決定的

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