人教版选择性必修三第三章3.1 功、热和内能的改变学案

3.1 功、热和内能的改变学案
一学科核心素养
物理观念∶能建立功与内能的改变，热与内能的改变的意识。
科学思维∶具有从物理学的角度观察自然现象，将物理学与实际相联系的思维方式，知道做功和传热是改变内能的两种方式。
科学探究：探究焦耳的实验，知道做功和传热的等效性。
科学态度与责任∶理解物理概念的建立的过程和规律，培养学生的科学探究精神。
二学习重难点
重点：功与内能的改变，热与内能的改变。
难点：内能概念的建立，功与内能的改变，热与内能的改变。
三课前预习
1．热与内能的改变
（1）传热
①条件：物体的___________不同。
②传热：热从___________物体传到了___________物体。
（2）热和内能
①热量：在单纯的传热过程中系统___________变化的量度。
②热与内能的改变
当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2时，内能的变化量ΔU=U2－U1等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU=Q。
③传热与做功在改变系统内能上的异同。
①做功和传热都能引起系统___________的改变。
②做功时，内能与其他形式的能发生___________；传热只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的___________
2．如图所示，夏天，我们常常将饮料和冰块放在一起，制作“冰镇饮料”。这是因为饮料和冰块的温度不同，两者之间发生了______，冰块的内能______，饮料的内能______（以上两空选填“增大”、“减小”或“不变”）。
3．焦耳的实验
（1）绝热过程：系统不从外界___________，也不向外界___________的过程。
（2）代表性实验
①重物下落时带动叶片转动，搅拌容器中的水，水由于摩擦而温度___________
②通过电流的___________给液体加热。
（3）实验结论：在热力学系统的绝热过程中，外界对系统做的功仅由过程的___________两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。
（4）内能：只依赖于热力学系统___________的物理量。
4．指出下列例子中，各是通过什么方式改变物体内能的？
(1)古人钻木取火______。
(2)写在纸上的墨水干了______。
(3)冬天使劲搓手，感到暖和______。
(4)锉刀锉铁块时，铁块发热______。
(5)用打气筒打气时，气筒壁会发热______。
(6)太阳能集热器中的水在阳光照射下温度升高______。
5．改变物体内能的途径有____________。某实验中测得一质量为的带电粒子，在的匀强电场中，仅在电场力作用下由静止加速。当其移动时，速度达到，由此推测该带电粒子的带电量可能为_____________（用科学记数法表示，保留小数点后1位）。
6．（1）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的___________，温度___________，体积___________。
（2）若只对一定质量的理想气体做1500J的功，可使其温度升高5K。若改成只用热传递的方式，使气体温度同样升高5K，那么气体吸收___________J的热量。如果对该气体做了2000J的功，使其温度升高了5K，表明在该过程中，气体还___________（选填“吸收”或“放出”）___________J的热量。
7．下列哪一个实验能说明做功能改变内能的是_________，哪一个实验能说明分子在做无规则热运动____________。
A． B． C． D．
四自我检测
1．下列关于内能变化的说法中正确的是（ ）
A．电流通过电阻，电阻会发热，其内能增加是通过热传递方式实现
B．一定量气体经加热，其内能一定增加
C．气体膨胀，它的内能一定减少
D．橡皮筋被拉长时，内能增加
2．礼花喷射器原理如图。通过扭动气阀可释放压缩气罐内气体产生冲击，将纸管里填充的礼花彩条喷向高处，营造气氛。在喷出礼花彩条的过程中，罐内气体（　　）
A．温度保持不变
B．内能减少
C．分子热运动加剧
D．通过热传递方式改变自身的内能
3．下列例子中通过热传递改变物体内能的是（　　）
A．用砂轮磨刀具的时候，刀具的温度升高
B．灼热的火炉使周围物体的温度升高
C．手感到冷时，搓搓手就会觉得暖和些
D．擦火柴时，火柴头上的易燃物质燃烧起来
4．下列改变物体内能的物理过程中，属于对物体传热来改变物体内能的有（　　）
A．用锯子锯木料，锯条温度升高 B．擦火柴时，火柴头燃烧起来
C．搓搓手就感觉手暖和些 D．阳光照射地面，地面温度升高
5．下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．当分子间距离增大时，分子的引力和斥力都增大
C．一定质量的0℃的冰融化成0℃的水，其内能没有变化
D．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大
6．金属制成的汽缸中放入浸了少许乙醚的脱脂棉，有可能使其达到燃点而燃烧的过程是（　　）
A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞
C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞
7．如图所示是焦耳研究热与功之间关系的两个典型实验，那么从焦耳的这两个实验中可得出的结论是（　　）
A．系统状态的改变只能通过传热来实现
B．机械能守恒
C．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关
D．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有关
8．关于物体的内能和热量，下列说法正确的是（　　）
A．热水的内能比冷水的内能多
B．温度高的物体其热量必定多，内能必定大
C．在热传递过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等
D．内能相等的两个物体相互接触时，也可能发生热传递
9．图为利用钨锅炼铁的场景。若铁的质量大于钨锅的质量，起始时铁的温度比钨锅的温度低，当它们接触在一起时，忽略它们和外界交换的能量，下列说法正确的是（　　）
A．达到热平衡时，钨锅的温度比铁的低
B．热传递的过程中，铁块从钨锅吸收热量
C．达到热平衡时，钨锅内能的减少量小于铁内能的增加量
D．达到热平衡时，由于铁的质量大于钨锅的质量，钨锅内能的减少量大于铁内能的增加量
10．下列生活实例中通过热传递改变物体内能的是（　　）
A．野外生存中利用钻木取火
B．暖手宝可以使手变得暖和
C．搓搓手可以让手变得暖和
D．铁钉被锤子敲打后会升温
参考答案：
三课前预习
1． 温度 高温 低温 内能 内能 转化 转移
2． 热传递 增大 减小
3． 吸热 放热 升高 热效应
始末 自身状态
4． 做功 热传递 做功 做功 做功 热传递
5． 做功和热传递
6． 热量 升高 增大 1500 放出 500
7． C A
四自我检测
1．D
2．B
3．B
4．D
5．D
6．A
7．C
8．D
9．B
10．B
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