人教版高二物理选修3-3第10章第1节功和内能（共16张PPT）

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第十章
热力学定律
1、功和内能
在寒冷的冬天，如何让冰凉的手升温？
回顾
总结：做功和热传递是升温的两种方式
没有点火器，如何让棉花点燃？
小实验
说明对系统做机械功或电功都可以使其升温即状态发生变化。
绝热过程
系统只由于外界对它做功而与外界交换
能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，
这样的过程叫绝热过程。
做功和系统状态变化间更深层次的关系？
如何只研究做功和系统状态变化间的关系？
代表性实验:
重物下落带动叶片搅拌水
焦耳实验
装水的容器
叶片
轴
绝热材料
⑴ 实验装置
⑵ 实验过程
重物下落
带动叶片转动
对水做功
⑶ 实验结论
尽管各次悬挂重物的重量不同，下落高度也不一样，但只要做功相同，容器内水温上升的数值都是相同的，即系统的状态变化是相同的
代表性实验2：对系统做电功
现象：电流通过电热丝使绝热容器内的液体温度升高。
实验结论：对同一系统，在绝热过程中只要所做的电功相同，系统温度上升的数值就相同，即系统的状态变化相同。即对水做功可以改变内能。
从焦耳的实验中可以得出什么结论？
　1.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。
　2.各种不同绝热过程中如果使系统从状态1变到状态2所需要外界做功的数量是相同的。
实验结论
在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。
重力做功
电场力做功
重力势能的变化
电势能的变化
外力对绝热系统做功
状态的变化
？
回顾哪些力做功仅由物体的起点和终点两个位置决定与物体的运动路径无关？
　　在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。
功是能量转化的量度
内能U
：只依赖于系统自身状态的物理量
内能与状态参量温度、体积有关，即由它的状态决定
　　内能的增加量△U＝U2－U1等于外界对系统所做的功
△U＝W
内能
1、微观定义（分子动理论对内能的定义）：
物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
2、宏观定义（热力学对内能的定义）：
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一种能量，这种能量叫做系统的内能。
这两种定义矛盾吗？
前者为后者提供了微观解释
小结
1、绝热过程
2、焦耳热功当量实验
3、物体内能的宏观描述
4、绝热过程中作功和内能的关系
1.下列说法正确的是（ 　 ）
A 分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能
B 物体的分子势能由物体的温度和体积决定
C 物体的速度增大时，物体的内能增大
D 物体的内能减小时，物体的温度可能增加
D
练习巩固
2.一个铁块沿斜面匀速滑下，关于物体的机械能和内能的变化，下列判断中正确的是（ ）
A 物体的机械能和内能都不变
B 物体的机械能减少，内能不变
C 物体的机械能增加，内能增加
D 物体的机械能减少，内能增加
D
练习巩固