《高中物理《功和內能》課件 （新人教版選修3-3）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理《功和內能》課件 （新人教版選修3-3）（23頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

歡迎進入物理課堂 10 1熱力學定律 物理新人教版選修3 3 知識回顧 什么叫內能 與哪些因素有關 質量 溫度相同的物體 內能必定相等對嗎 物體的內能與溫度和體積的關系 溫度變時分子動能變 體積變時分子勢能變 因此物體的內能決定于它的溫度和體積 但是這句話卻不能作為判斷兩物體內能大小的依據(jù) 如兩物體溫度和體積均相同 而內能卻沒有確定的關系 再如 0OC的冰熔化成OC水體積減小 不能就此認為其勢能也減小 而應該從改變內能的方式上分析 冰熔化過程吸收熱量 內能增加 而溫度不變 所增加的只是分子的勢能 試解釋這個實驗說明了什么 焦耳 1818年12月24日生于英國曼徹斯特 起初研究電學和磁學 1840年在英國皇家學會上宣布了電流通過導體產生熱量的定律 即焦耳定律 焦耳測量了熱與機械功之間的當量關系 熱功當量 為熱力學第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎 焦耳熱功當量實驗裝置 機械功 焦耳熱功當量實驗裝置 電功 一 絕熱過程 焦耳的實驗說明什么問題 在各種不同的絕熱過程中 系統(tǒng)狀態(tài)的改變與做功方式無關 僅與做功數(shù)量有關 系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換能量它不從外界吸熱 也不向外界放熱 這樣的過程叫絕熱過程 哪些力做功僅由物體的起點和終點兩個位置決定與物體的運動路徑無關 重力電場力 功與系統(tǒng)內能改變的關系 1 做功可以改變系統(tǒng)的內能 外界對系統(tǒng)做功 系統(tǒng)的內能增加 系統(tǒng)對外界做功 系統(tǒng)的內能減少 2 功是系統(tǒng)內能轉化的量度 3 實質 其他形式的能與內能的相互轉化 4 國際單位制中 內能和功的單位都是焦耳 J 焦耳的貢獻主要有三個方面 首先研究了電流的熱效應 指出導體中一定時間所生成的熱量與導體的電阻及電流平方之積成正比 由于不久楞次也獨立地發(fā)現(xiàn)了同樣的規(guī)律 所以被稱為焦耳 楞次定律 從1840 1879年用了近40年的時間鉆研和測定了熱量與機械功的當量關系 最后得到的熱功當量數(shù)值是1卡 4 2焦耳 焦耳的實驗工作以大量確鑿的證據(jù)否定了熱質說 為能量守恒與轉化定律奠定了實驗基礎 因此焦耳是能量守恒與轉化定律的發(fā)現(xiàn)者之一 為了研究氣體的內能 焦耳于1845年做了焦耳氣體自由膨脹實驗 發(fā)現(xiàn)一般氣體的內能是溫度和體積的函數(shù) 而理想氣體的內能僅僅是溫度的函數(shù) 與體積無關 為了紀念焦耳對科學發(fā)展的貢獻 國際計量大會將能量 功 熱量的單位命名為焦耳 例1 金屬制成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物有可能使氣缸中柴油達到燃點的過程是 A 迅速向里推活塞B 迅速向外拉活塞C 緩慢向里推活塞D 緩慢向外拉活塞 A 練習1 一個物體以較大的初速度沿粗糙的斜面向上滑行 在物體上滑的過程中 物體內分子的平均動能將 物體的機械能將 物體的內能將 填 增大 不變 或 減小 增大 減小 增大 例2 一定質量的氣體封閉在絕熱的氣缸內 當用活塞壓縮氣體時 一定增大的物理量為 氣體的壓強 氣體的密度 氣體的內能 氣體的分子勢能 其中正確的是 A B C D B 例3 斜面的高度是0 6m 傾角是37 質量是1kg的物體由斜面的頂端滑到底端 已知動摩擦因數(shù)是0 25 g 10m s2 則在這過程中系統(tǒng)內能的增量是 A 2JB 4JC 6JD 8J A 練習2 氣缸中氣體的壓強為4 105Pa 活塞的面積是40cm2 氣體做等壓膨脹 推動活塞移動了20cm 求氣體做了多少功 320J 例4 雨滴從400m高處由靜止下落 設它受到的平均阻力為重力的0 7倍 雨滴在整個落地過程中所產生的熱能有30 為其吸收 則落地時雨滴溫度升高了多少度 g 10m s2 水的比熱容C 4 2 103J kg 0 2 練習3 從100 高空由靜止開始下落的水滴 在下落的整個過程中 假定有50 的動能轉化為水滴的內能 則水滴溫度升高多少 水的比熱c 4 2J g 0 12 二 內能任何一個熱力學系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量 這個物理量在兩個狀態(tài)間的差別與外界在絕熱過程中對系統(tǒng)所做的功相聯(lián)系 我們把這個物理量稱為系統(tǒng)的內能 U U U2 U1 U W 1 下列說法正確的是 A分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分子的內能B物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定C物體的速度增大時 物體的內能增大D物體的內能減小時 物體的溫度可能增加 D 練習鞏固 2 一個鐵塊沿斜面勻速滑下 關于物體的機械能和內能的變化 下列判斷中正確的是 A物體的機械能和內能都不變B物體的機械能減少 內能不變C物體的機械能增加 內能增加D物體的機械能減少 內能增加 D 小結1 焦耳熱功當量實驗2 絕熱過程3 物體內能的宏觀描述4 絕熱過程中作功和內能的關系 為什么會呈現(xiàn)霧狀 祝同學們學習愉快 再見 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全