第一篇:物理教案(人教版选修3-3)10.1、2功和内能 热和内能
第十章热力学定律
10.1、2功和内能 热和内能
三维教学目标
1、知识与技能
(1)了解内能改变的两种方式:做功、热传递;
(2)理解内能的变化可以分别由功和热量来量度,知道做功和热传递对改变物体内能是等效的;
(3)知道什么是绝热过程。
2、过程与方法:通过书本中的事例体会做功和热传递都能改变物体的内能。
3、情感、态度与价值观:
教学重难点
(1)改变内能两种方式及内能改变量度;
(2)对做功和热传递对改变内能是等效的理解。
教学教具:细铁棒、铁锤、洒精灯、木块、厚壁玻璃筒(带活塞)、硝化棉、乙醚、学生每人准备一小段钢丝等.
教学过程:
第一节功和内能热和内能
(一)复习引入
提问:
(1)什么是物体的内能?(物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能)
(2)什么叫分子的动能?它和哪些因素有关?(由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能.它与物体的温度有关,温度是分子平均动能的标志)
(3)什么叫分子的势能?它和哪些因素有关?(分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能,它和物体的体积有关)
(4)物体的内能和哪些因素有关呢?(与物体的温度和体积有关)
小结:通常情况下,对固体或液体,由于体积变化不明显,主要是通过温度的变化来判断内能是否改变。
(二)新课教学
1、提出问题
如何改变物体的内能呢?物体内能的变化可以通过什么表现出来呢?或者说怎样判断一个物体(如一杯水、一块铁块)的内能是否改变呢?
2、寻找解决问题的办法
有的想到“摩擦”,有的想到“折”,有的想到“敲打”,有的想到用“钢锯锯”,有的想到“烧”,有的想到“晒”,有的想到“烤”,有的想到“烫”、“冰”等等.一边想办法,一边体验内能是不是已经增加了。
3、知识的提练
改变物体内能的物理过程有两种:做功和热传递。
4、新知识的深入探讨
(1)内能改变的量度
如何量度物体内能的改变多少呢?
第1页(共1页)
第二篇:10.1功和内能(教案)
第十章
热力学定律
单元教材分析
本章以焦耳的实验为基础,研究了功和内能变化、热和内能变化之间的关系,总结出做功和热传递是改变系统内能的两种方式,两种方式对改变物体的内能是等效的,但是这两种方式又存在着重要区别。在此基础上,进一步提出了热力学第一定律和能量守恒定律。能量守恒定律使我们认识到“第一类永动机”不可能制成,使我们认识到一切与热现象有关的客观自然过程都是不可逆的,热力学第二定律就是反映这种宏观自然过程的方向性的定律。热力学第二定律的两种表述是等价的,同时又使我们认识到“第二类永动机”也不可能制成。熵的概念使我们认识到热力学第二定律的微观本质,能量在数值上虽然守恒,但其转移和转化却具有方向性,因而我们要合理开发能源,要节约能源,减小能源利用过程中对环境的破坏,保护环境,树立可持续发展的观念,开发清洁、高效的新能源。
本章的特点是要求学生有较强的理论联系实际的能力,在学习过程中,不断提高理解能力、分析能力;会用热力学第一定律分析系统内能的变化,会用能量守恒观点解释有关的自然现象,了解熵是反映系统无序程度的物理量。
第1节
功和内能
目标导航
1.知道什么是绝热过程。
2.从热力学的角度认识内能的概念。3.理解做功与内能改变的数量关系。4.知道内能和功的单位是相同的。
诱思导学
1.绝热过程:物质系统与外界没有热量交换的情况下进行的物理过程。即系统不从外界吸收热量,也不向外界放出热量。2.功与系统内能改变的关系。
做功可以改变系统的内能。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
3.功是系统内能转化的量度。
4.在国际单位制中,内能和功的单位都是焦耳(J)。
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
解析:双手摩擦做功,使手的内能增加,感到暖和;A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能。选项B正确。
答案:B 友情提示:注意分清做功和热传递两个过程的不同 例2 一个系统内能增加了20J。如果系统与周围环境不发生热交换,周围环境需要对系统做多少功? 解析:由功与系统内能改变的关系,则W=ΔU=20J 答案:20J 友情提示:注意功与内能改变的关系。课后问题与练习点击
1.解析:在分子动理论中,系统中所有分子热运动动能和分子间相互作用的分子势能的总和,叫做系统的内能;在热力学中,存在一个只与依赖于系统自身状态的物理量,由于这个物理量在两个状态之间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系,而功是能量转化的量度,我们把这个物理量称为系统的内能。
由于在绝热过程中对系统做功,系统的温度、体积等状态就要发生变化,所有分子热运动的动能和分子间相互作用的分子势能就要发生变化,系统的内能就要发生变化,因此分子动理论是从微观的角度来定义内能,热力学是从宏观的角度来定义内能,但两者是一致的。
2.解析:如钻木取火;用铁锉来锉工件,工件和铁锉都会变热;用铁锤来打击铁块,铁锤和铁块都会变热等都说明做功可以改变系统的内能。
3.解析:在图10.1-2中,是机械能转化为内能;在图10.1-3中,是电能转化为内能。4.解析:气体在真空中绝热膨胀时对外界不做功。
气体在空气中绝热膨胀时对外界做功。做功所需的能量来源于气体原来储存的内能
基础训练
1.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
2.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
3.下列过程中,由于做功而使系统内能增加的是
()A.把铁丝反复弯曲,弯曲处温度升高 B.烧开水时,蒸汽将壶盖顶起 C.铁块在火炉中被加热
D.铁球从空中自由下落(不计空气阻力)
4.用下列方法改变物体的内能,属于做功方式的是()A.搓搓手会感到手暖和些
B.汽油机气缸内被压缩的气体 C.车刀切下的炽热的铁屑
D.物体在阳光下被晒热
多维链接
1.用打气筒打气时,过一会筒壁会热起来,这是为什么?
解析:打气时活塞压缩空气做功,使筒内空气内能增加,温度升高;同时克服活塞与筒壁间的摩擦做功也使筒壁内能增加,温度升高。
2.焦耳与热力学
焦耳,英国物理学家。出身于曼彻斯特附近索尔福一个啤酒厂主家庭。青年时经常用业余时间进行有关电的、化学的相互作用和机械作用之间联系的实验,并得到化学家道尔顿的鼓励和支持。焦耳的贡献主要有三个方面。①首先研究了电流的热效应,指出导体中一定时间所生成的热量与导体的电阻及电流平方之积成正比。由于不久楞次也独立地发现了同样的规律,所以被称为焦耳——楞次定律②从1840~1879年用了近40年的时间钻研和测定了热量与机械功的当量关系,最后得到的热功当量数值是1卡=4.2焦耳。焦耳的实验工作以大量确凿的证据否定了热质说,为能量守恒与转化定律奠定了实验基础,因此焦耳是能量守恒与转化定律的发现者之一。③为了研究气体的内能,焦耳于1845年做了焦耳气体自由膨胀实验。发现一般气体的内能是温度和体积的函数,而理想气体的内能仅仅是温度的函数,与体积无关。为了纪念焦耳对科学发展的贡献,国际计量大会将能量、功、热量的单位命名为焦耳。
3.课本P62“做一做”
提示:研究对象是瓶内被封闭的气体;在瓶塞跳出的过程中,系统对外界做功;这个过程中系统的内能减少;从瓶塞跳出获得动能可以推断出它的内能减少。
1.解析:锯条锯木头与钻木取火时都会做功从而使物体的内能增加,故B、C正确。答案:B、C 2.解析:用铁锤锻打工件,铁锤对工件做功,使它的内能增加,选C 答案:C 3.解析:选项B是系统对外界做功,内能减小,选项C是吸热使内能增加,而选项D内能不变。故选A。
答案:A 4.解析:选项D是吸热使内能增加,A、B、C正确。答案:A、B、C
第三篇:2015—2016学年人教版选修3-3 热和内能 教案
第2节 热和内能 教案
一、教材分析
本节讲述另一类热力学过程——热传递过程以及热传递与改变内能的关系。首先介绍热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。进而分析系统在单纯的热传递过程中系统内能的变化,自然引出热量与系统内能概念的区别与联系,最后研究做功与热传递在改变系统内能上的异同。二、三维目标
知识与技能
1.了解热传递的三种方式。
2.知道热传递是改变系统内能的一种方式。3.能区分热量与内能的概念。
4.知道热传递与做功对改变系统的内能是有区别的 过程与方法
能举例说明热传递能够改变系统内能 情感、态度与价值观
了解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。
三、教学重点难点
重点:热传递对内能的改变。难点:热量与内能的区别
四、学情分析
本节内容稍简单,易于学生接受。
五、教学方法
自主学习、讨论、讲解
六、课前准备
铁丝、布、酒精灯
七、课时安排1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
基础知识提问:
1、焦耳的两个实验说明了什么?
2、什么是内能?内能于什么有关?
(二)情景引入、展示目标
想一想,使一段铁丝的温度升高有哪些方法?
回答:将铁丝来回多次弯折,用布摩擦,将铁丝放在火上烧,与高温物体接触…… 教师:可以通过做功改变物体内能,今天我们来学习改变物体内能的另一种方式——热传递。
(三)合作探究、精讲点播
教师:引导学生阅读教材62页有关内容,思考并回答问题。(1)什么是热传递?
(2)热传递有几种方式?举例说明。(3)热传递过程的实质是什么? 1.热传递
(1)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,叫做热传递。
(2)热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。(3)热传递的实质:能量的转移
①热传导:不借助于物质的宏观移动,而靠分子、原子等粒子的热运动,使能量由高温物体(或物体的高温部分)向低温物体(或物体的低温部分)传递的过程,这种过程在气体、液体和固体中都能发生。
②热对流:流体依靠宏观流动而实现热传递的过程,在对流过程中伴随着大量分子的定向运动。热对流又分自然对流和强迫对流。自然对流——当流体内部存在温度梯度,进而出现密度梯度时,高温处流体的密度—般小于低温处(水在0~4C 时的反常膨胀现象除外),这时如果流体的密度由小到大对应空间位置的由低到高,在重力作用下,流体便开始作宏观的定向流动,密度小处温度较高的流体向上运动,而温度低处密度较大的流体填充过来,行成了流体的对流,从而使能量从高温处向低温处传递。强迫对流——靠外来的作用使流体在高温处与低温处之间作循环流动而传递热量的过程,例如制冷系统内工作物质的循环流动就是靠压缩机的工作强迫实现的。
o
③热辐射:不依赖于物质的接触而由热源自身的温度作用借助电磁波传递能量的方式。温度的高低决定着辐射的强弱。温度较低时,主要以不可见的红外线进行辐射,温度较高时,热辐射最强的成分在可见光区。如太阳就是通过热辐射的形式将热经宇宙空间传给地球的。
2.热和内能
对于一个热力学系统,单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态。热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时,内能的增加量UU2U1等于外界对系统传递的热量Q,即UQ。
引导学生阅读教材63页有关内容,思考并回答问题。(1)怎样理解热量?能否说某一物体具有多少热量?为什么?(2)传递的热量与内能改变满足什么关系?(3)做功和热传递都能改变物体的内能。做功和热传递在改变内能,有何不同? 回答:
(1)热量表征物体间内能转移的多少。只有在改变物体内能的过程中,说热量才有意义。所以,不能说物体含有多少热量。(2)传递的热量与内能改变的关系
①在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。即ΔU= Q吸 ②在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。即Q放=-ΔU(3)热传递,是物体间内能的转移。即内能从物体的一部分传到另一部分,或从一个物体传递给另一物体。做功,是物体的内能与其他形式能量的转化。如内能与机械能、内能与电能等发生转化。
典例例题
例1 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
解析:做功和热传递对改变物体的内能是等效的,温度升高可能是做功,也可能是热传递。故C正确。
答案:C 友情提示:铁丝的温度升高从结果我们无法判断是哪种方式改变了内能,因为做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
例2 下列关于热量的说法,正确的是()A.温度高的物体含有的热量多 B.内能多的物体含有的热量多 C.热量、功和内能的单位相同 D.热量和功都是过程量,而内能是一个状态量
解析:热量和功都是过程量,而内能是一个状态量,所以不能说温度高的物体含有的热量多,内能多的物体含有的热量多;热量、功和内能的单位相同都是焦耳。选C、D 答案:C、D 友情提示:注意区分状态量与过程量的不同特点 课后练习
1、(1)内能增加(2)内能减少 课后练习
2、铅的比热是0.13×10J/kg℃ 设增加的内能为ΔU ΔEk=
312mv-0 ① 2ΔU=ΔEk×80℅=c m Δt ② ①②联立并代入数值得:Δt=123℃
(四)反思总结、当堂检测
(五)发导学案、布置作业
九、板书设计 1.热传递
(1)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,叫做热传递。
(2)热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。(3)热传递的实质:能量的转移 2.热和内能
(1)热量表征物体间内能转移的多少。只有在改变物体内能的过程中,说热量才有意义。所以,不能说物体含有多少热量。(2)传递的热量与内能改变的关系ΔU= Q ①在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。②在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。
(3)热传递,是物体间内能的转移。即内能从物体的一部分传到另一部分,或从一个物体传递给另一物体。
做功,是物体的内能与其他形式能量的转化。
十、教学反思
本节还需加强学生的能量的观点,使学生能从不同的角度认识物理现象,解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。
第四篇:2015-2016高中物理 第十章 2热和内能教案 新人教版选修3-3
热和内能
一、教材分析
本节讲述另一类热力学过程——热传递过程以及热传递与改变内能的关系。首先介绍热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。进而分析系统在单纯的热传递过程中系统内能的变化,自然引出热量与系统内能概念的区别与联系,最后研究做功与热传递在改变系统内能上的异同。
二、教学目标
知识与技能
1.了解热传递的三种方式。
2.知道热传递是改变系统内能的一种方式。3.能区分热量与内能的概念。
4.知道热传递与做功对改变系统的内能是有区别的 过程与方法
能举例说明热传递能够改变系统内能 情感、态度与价值观
了解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。
三、教学重点难点
重点:热传递对内能的改变。难点:热量与内能的区别
四、学情分析
本节内容稍简单,易于学生接受。
五、教学方法
自主学习、讨论、讲解
六、课前准备
铁丝、布、酒精灯
七、课时安排1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
基础知识提问:
1、焦耳的两个实验说明了什么?
2、什么是内能?内能于什么有关?
(二)情景引入、展示目标
想一想,使一段铁丝的温度升高有哪些方法?
回答:将铁丝来回多次弯折,用布摩擦,将铁丝放在火上烧,与高温物体接触…… 教师:可以通过做功改变物体内能,今天我们来学习改变物体内能的另一种方式——热传递。
(三)合作探究、精讲点播
教师:引导学生阅读教材62页有关内容,思考并回答问题。(1)什么是热传递?
(2)热传递有几种方式?举例说明。(3)热传递过程的实质是什么? 1.热传递
(1)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,叫做热传递。
(2)热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。(3)热传递的实质:能量的转移
①热传导:不借助于物质的宏观移动,而靠分子、原子等粒子的热运动,使能量由高温物体(或物体的高温部分)向低温物体(或物体的低温部分)传递的过程,这种过程在气体、液体和固体中都能发生。
②热对流:流体依靠宏观流动而实现热传递的过程,在对流过程中伴随着大量分子的定向运动。热对流又分自然对流和强迫对流。自然对流——当流体内部存在温度梯度,进而出现密度梯度时,高温处流体的密度—般小于低温处(水在0~4C 时的反常膨胀现象除外),这时如果流体的密度由小到大对应空间位置的由低到高,在重力作用下,流体便开始作宏观的定向流动,密度小处温度较高的流体向上运动,而温度低处密度较大的流体填充过来,行成了流体的对流,从而使能量从高温处向低温处传递。强迫对流——靠外来的作用使流体在高温处与低温处之间作循环流动而传递热量的过程,例如制冷系统内工作物质的循环流动就是靠压缩机的工作强迫实现的。
o③热辐射:不依赖于物质的接触而由热源自身的温度作用借助电磁波传递能量的方式。温度的高低决定着辐射的强弱。温度较低时,主要以不可见的红外线进行辐射,温度较高时,热辐射最强的成分在可见光区。如太阳就是通过热辐射的形式将热经宇宙空间传给地球的。
2.热和内能
对于一个热力学系统,单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态。热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时,内能的增加量UU2U1等于外界对系统传递的热量Q,即UQ。
引导学生阅读教材63页有关内容,思考并回答问题。(1)怎样理解热量?能否说某一物体具有多少热量?为什么?(2)传递的热量与内能改变满足什么关系?(3)做功和热传递都能改变物体的内能。做功和热传递在改变内能,有何不同? 回答:
(1)热量表征物体间内能转移的多少。只有在改变物体内能的过程中,说热量才有意义。所以,不能说物体含有多少热量。(2)传递的热量与内能改变的关系
①在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。即ΔU= Q吸 ②在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。即Q放=-ΔU(3)热传递,是物体间内能的转移。即内能从物体的一部分传到另一部分,或从一个物体传递给另一物体。做功,是物体的内能与其他形式能量的转化。如内能与机械能、内能与电能等发生转化。
典例例题
例1 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
解析:做功和热传递对改变物体的内能是等效的,温度升高可能是做功,也可能是热传递。故C正确。
答案:C 友情提示:铁丝的温度升高从结果我们无法判断是哪种方式改变了内能,因为做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
例2 下列关于热量的说法,正确的是()A.温度高的物体含有的热量多 B.内能多的物体含有的热量多 C.热量、功和内能的单位相同 D.热量和功都是过程量,而内能是一个状态量
解析:热量和功都是过程量,而内能是一个状态量,所以不能说温度高的物体含有的热量多,内能多的物体含有的热量多;热量、功和内能的单位相同都是焦耳。选C、D 答案:C、D 友情提示:注意区分状态量与过程量的不同特点 课后练习
1、(1)内能增加(2)内能减少 课后练习
2、铅的比热是0.13×10J/kg℃ 设增加的内能为ΔU
ΔEk=
312mv-0 ① 2 ΔU= ΔEk×80℅=c m Δt ② ①②联立并代入数值得:Δt=123℃
(四)反思总结、当堂检测
(五)发导学案、布置作业
九、板书设计 1.热传递
(1)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,叫做热传递。
(2)热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。(3)热传递的实质:能量的转移 2.热和内能
4(1)热量表征物体间内能转移的多少。只有在改变物体内能的过程中,说热量才有意义。所以,不能说物体含有多少热量。(2)传递的热量与内能改变的关系ΔU= Q ①在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。②在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。
(3)热传递,是物体间内能的转移。即内能从物体的一部分传到另一部分,或从一个物体传递给另一物体。
做功,是物体的内能与其他形式能量的转化。
十、教学反思
本节还需加强学生的能量的观点,使学生能从不同的角度认识物理现象,解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。
第2节 热和内能学案
课前预习学案
一、预习目标
1.了解热传递的三种方式。
2.知道热传递是改变系统内能的一种方式。
二、预习内容
引入:想一想,使一段铁丝的温度升高有哪些方法?
1、阅读教材62页有关内容,思考并回答问题。(1)什么是热传递?
(2)热传递有几种方式?举例说明。
5(3)热传递过程的实质是什么?
2、学生阅读教材63页有关内容,思考并回答问题。
(1)怎样理解热量?能否说某一物体具有多少热量?为什么?
(2)传递的热量与内能改变满足什么关系?
三、提出疑惑
课内探究学案
一、学习目标
1、能区分热量与内能的概念。
2、知道热传递与做功对改变系统的内能是有区别的
二、学习过程
1、做功和热传递都能改变物体的内能。做功和热传递在改变内能,有何不同?
2、例1 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 2 下列关于热量的说法,正确的是()A.温度高的物体含有的热量多 B.内能多的物体含有的热量多 C.热量、功和内能的单位相同 D.热量和功都是过程量,而内能是一个状态量
解析:热量和功都是过程量,而内能是一个状态量,所以不能说温度高的物体含有的热量多,内能多的物体含有的热量多;热量、功和内能的单位相同都是焦耳。选C、D 解析:做功和热传递对改变物体的内能是等效的,温度升高可能是做功,也可能是热传递。故C正确。
三、反思总结
四、当堂检测
1.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
2.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
3.下列关于热传递的说法中,正确的是()A.热量是从含热量较多的物体传给含热量较少的物体
B.热量是从温度较高的物体传给温度较低的物体 C.热量是从内能较多的物体传给内能较少的物体 D.热量是从比热容大的物体传给比热容小的物体 4.有关物体的内能,以下说法中正确的是()A.1g温度为0℃水的内能比1g温度为0℃冰的内能大
B.电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过热传递方式实现的 C.气体膨胀,它的内能一定减少 D.橡皮筋被拉伸时,分子间势能增加
5.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本质不同的物理过程:做功使物体的内能改变,是其他形式的能和内能之间的转化;热传递则不同,它是物体内能的转移
B.外界对物体做功,物体的内能一定增大 C.物体向外界放热,物体的内能一定增大
D.热量是在热传递中,从一个物体向另一个物体或物体的一部分向另一部分转移的内能的多少
课后练习与提高
1.若A、B两物体之间没有热传递,正确的解释是
()A.两物体所包含的热量相等 B.两物体的内能相等 C.两物体的温度相等
D.两物体没有接触,且都处在真空中
2.做功和热传递的共同点是
()A.都能使系统增加热量
B.都能使系统温度升高 C.都能使系统内能改变
D.都能使系统比热增大
3.关于热传递的下述说法中正确的是
()A.热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
B.热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体 C.热传递的实质是物体之间内能的转移而能的形式不发生变化 D.只有通过热传递的方式,才能使物体的温度发生变化
4.一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
()
A.物体一定从外界吸收热量 B.物体与外界交换的热量都相等 C.外界对物体所做的功均相等
D.物体内所有分子动能的平均值之增量都相等
5.从100 m高空由静止开始下落的水滴,在下落的整个过程中,假定有50%的动能转化为水滴的内能,则水滴温度升高
℃.6.关于物体的内能,下列说法中正确的是
A.相同质量的两种物体,升高相同的温度,内能增量一定相同 B.一定量0℃的水结成0℃的冰,内能一定减小
C.一定量气体克服外界压力膨胀,但不吸热也不放热,内能一定减小 D.一定量气体吸收热量而保持体积不变,内能可能减小
7.关于热量、温度的下列说法正确的是()
A.热量是热传递过程中,物体间内能的转移量;温度是物体分子平均动能大小的量度 B.在绝热容器中,放入两个温度不等的物体,则高温物体放出温度,低温物体吸收温度,直到两个物体温度相等
C.高温物体内能多,低温物体内能少
D.两个质量和比热都相等的物体,若吸收相等的热量,则温度相等 参考答案 当堂检测
1、BD 2.CD 3.B 4.AD 5.AD
课后练习与提高
1.C 2.BC 3.BC 4.D 5.0.12 6.BC 7.A 9
第五篇:2015年高中物理 10.2热和内能教案 新人教版选修3-3
第二节 热和内能
教学目标:
(一)知识与技能
1、理解热传递的三种方式,并知道这是改变物体内能的另一方式。
2、了解热与内能的关系,区别热量与内能的概念。
(二)过程与方法
通过热传递改变物体内能来理解能量转移的过程。
(三)情感、态度与价值观
通过对能量转移的了解感受能量的流动性,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。教学重点:
热传递对内能的改变。教学难点:
热传递对内能的改变效果。教学方法:
阅读、讨论和讲解法 教学用具:
投影仪、投影片。教学过程:
(一)复习提问,引入新课
提问:(1)从做功与能量转化的角度理解,什么是物体的内能?(2)在绝热过程中,功与系统的内能有何关系?
学生思考并回答:(1)定义:任何一个热力学系统都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所做的功相联系。我们把这个物理量称为系统的内能。
(2)当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时,内能的增加量UU2U1等于外界对系统所做的功W,即UW。
总结:做功可以改变物体的内能,做功是改变物体内能的一种方式。今天我们来学习改变内能的另一种方式――热传递。
(二)新课教学
1、热传递
教师:引导学生阅读教材62页有关内容,思考并回答问题。(1)什么是热传递?
(2)热传递有几种方式?举例说明。
(3)热传递的条件是什么?能否发生热传递与物体内能的多少是否有关?(4)热传递过程的实质是什么? 学生:阅读教材后回答问题。
(1)定义:两个温度不同的物体相互接触时温度高的物体要降温,温度低的物体要升温,即热量从高温物体传到了低温物体,这个过程就叫做热传递。
(2)热传递的方式:热传导、热对流和热辐射。
(3)热传递的条件:存在温度差。与物体内能的多少无关。
教师强调指出: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,但一定是由高温物体传给低温物体。
(4)热传递过程实质是能量转移的过程。
2、热和内能
教师:投影教材图10.2-2,对于一个热力学系统,单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态。热量是在单纯的传热过程中,系统内能变化的量度。
当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时,内能的增加量UU2U1等于外界对系统传递的热量Q,即UQ。
教师:引导学生阅读教材63页有关内容,思考并回答问题。[投影]
(1)怎样理解热量?能否说某一物体具有多少热量?为什么?
(2)做功和热传递都能改变物体的内能。做功和热传递在改变内能上意义是否相同。学生:阅读教材后回答问题。
(1)热量表征物体间内能转移的多少。只有在改变物体内能的过程中,说热量才有意义。所以,不能说物体含有多少热量。
2(2)热传递,是物体间内能的转移。即内能从物体的一部分传到另一部分,或从一个物体传递给另一物体。做功,是物体的内能与其他形式能量的转化。如内能与机械能、内能与电能等发生转化。
教师(总结、强调、补充):
(1)热量和内能是两个完全不同的概念。
内能是由系统的状态决定的,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过程来完成。而热量是热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。热传递的微观实质是在分子相互作用下,通过分子的微观运动来达到内能的改变的。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”。
(2)内能的改变有两种方式:做功和热传递。从改变内能的结果看,它们是等效的。不同之处是:做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
3、典例探究
例
1、下列关于热传递的说法中,正确的是()
A.热量是从含热量较多的物体传给含热量较少的物体 B.热量是从温度较高的物体传给温度较低的物体 C.热量是从内能较多的物体传给内能较少的物体 D.热量是从比热容大的物体传给比热容小的物体
思路分析:热传递发生在有温度差的两物体间或物体的两部分间,且总是从高温物体(或部分)将热量传递给低温物体(或部分),与物体内能的多少、比热容的高低均无关。
答案:B
例
2、有关物体的内能,以下说法中正确的是()
A.1g温度为0℃水的内能比1g温度为0℃冰的内能大
B.电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过热传递方式实现的 C.气体膨胀,它的内能一定减少 D.橡皮筋被拉伸时,分子间势能增加
思路分析:0℃的水和0℃的冰分子平均动能相同,但内能并不相同,水结成冰时要放出热量(忽略此过程的膨胀功),说明相同质量的水的内能大(水的分子势能比冰的分子势 3 能大),选项A正确。电流通过电阻发热,是由于电流做功将电能转化为内能的过程,而不是热传递过程,故B选项错误。气体膨胀对外做功,但还与吸收的热量有关,C选项错误。橡皮筋被拉伸时,会产生弹力,此弹力是分子引力的宏观表现,分子势能随分子间距离的增大而增大,故选项D正确。
答案:AD 思想方法小结: 此题A选项中,判断水和冰的内能大小,不宜直接判断分子动能和分子势能的大小,因为体积增大并不能说明分子势能一定增大。应从能量转化或转移的角度来分析内能的改变。
例
3、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本质不同的物理过程:做功使物体的内能改变,是其他形式的能和内能之间的转化;热传递则不同,它是物体内能的转移
B.外界对物体做功,物体的内能一定增大 C.物体向外界放热,物体的内能一定增大
D.热量是在热传递中,从一个物体向另一个物体或物体的一部分向另一部分转移的内能的多少
思路分析:做功和热传递改变物体内能的本质不同,因为做功的过程一定是不同形式的能相互转化的过程,而热传递是同种形式的能量(内能)在不同的物体之间或物体不同的部分之间传递或转移,故A选项正确。而物体的内能的变化取决于做功和热传递两个方面,单就一个方面不足以断定其内能的变化。故B、C选项不正确,D选项正确。
答案:AD
(三)课堂小结
本节课我们从宏观角度学习了热量与内能的关系,知道了什么是热传递,知道了热传递是改变内能的另一种方式。
(四)布置作业 问题与练习1、2 4