2015-2016高中物理 第3章 第1节 内能 功 热量学案 粤教版选修3-3

第三章热力学基础第一节内能功热量1知道热传递的实质2知道做功和热传递是改变内能的两种方式，明确两种方式的区别3明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系1从宏观上看，物体的内能与物体的温度和体积都有关系从微观上看，温度升高，分子平均动能增加，因而物体的内能增加，体积变化时，分子势能变化，因而物体的内能发生变化2做功可以改变物体的内能，若物体与外界无热量交换，外界对物体做功，物体内能增加，物体对外界做功，物体内能减少，且做功的多少等于物体内能的变化3热传递也可以改变物体的内能高温物体总是自发地把它的内能传递给低温物体，若热传递过程中没有做功过程，低温物体吸收的热量等于它内能的增加，高温物体放出的热量等于它内能的减少4做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但它们的实质不同，做功对应的是其他形式的能与内能的相互转化，热传递是物体间内能的转移5焦耳通过实验测定了机械功与所产生的热量之间的关系，称为热功当量，它等于4.18 J·cal1.1如图所示，把浸有乙醚的一小团棉花放在厚玻璃筒的底部，当很快地向下压活塞时，由于被压缩的气体骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验目的是要说明(C)A做功可以增加物体的热量B做功一定升高物体的温度C做功可以改变物体的内能D做功一定可以增加物体的内能解析：迅速向下压活塞，实际上是在对玻璃气筒内的气体做功，由于是迅速向下压筒内的气体，做功时间极短，因此实验过程可认为是绝热过程(即Q0)乙醚达到燃点而燃烧表明气体温度升高，内能增大，这说明做功可以改变物体的内能2用下列方法改变物体的内能，不属于做功的方式是(D)A搓搓手会感到手暖和些B汽油机汽缸内被压缩的气体C车刀切下的炽热铁屑D物体在阳光下被晒热解析：搓手时克服摩擦力做功，机械能转化为内能；汽缸压缩气体，对气体做功；车刀切削钢件，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使切下的铁屑温度升高，都是通过做功使内能发生改变；物体在阳光下被晒热，不属于做功的方式3关于热传递，下列说法中正确的是(B)A热传递的实质是温度的传递B物体间存在着温度差，才能发生热传递C热传递可以在任何情况下进行D物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量解析：热传递的实质是物体间内能的转移，故A错热传递的条件是物体间存在温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不再发生热传递，即达到了热平衡，故B对、C错物体吸收或放出热量，内能会发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，还可以通过做功的方式实现，故D错4(多选)在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50 J，下列说法中正确的是(BD)A一定是物体放出了50 J的热量B一定是物体吸收了50 J的热量C一定是物体分子动能增加了50 JD物体的分子平均动能可能不变解析：在外界不做功的情况下，系统内能的改变等于传递的热量，内能增加，一定是吸收了相等能量的热量，故A错、B对物体内能包括所有分子的动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能共同决定，所以内能增加了50 J并不一定是分子动能增加了50 J物体的分子平均动能有可能不变，这时吸收的50 J热量全部用来增加分子势能5关于内能、温度和热量，下列说法中正确的是(C)A物体的温度升高时，一定吸收热量B物体沿光滑斜面下滑时，内能将增大C物体沿斜面匀速下滑时，内能可能增大D内能总是从高温物体传递给低温物体，当内能相等时热传递停止解析：改变物体内能的两种方法：做功和热传递温度升高，内能增加，但不一定是吸收热量，A错误；物体克服摩擦力做功，摩擦生热，内能可能增大，B错误、C正确；热传递的条件是存在温度差，热量从温度高的物体传递给温度低的物体，温度相同后热传递停止，D错误6(多选)如图所示为焦耳实验装置简图，用绝热良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高，关于这个实验，下列说法正确的是(AC)A这个装置可测定热功当量B做功增加了水的热量C做功增加了水的内能D功和热量是完全等价的，无区别解析：可通过重力做功与水温升高吸收的热量，测定热功当量，做功增加了水的内能，而热量只是热传递过程中内能改变的量度，所以功与热量是不同的故选A、C.7在给自行车轮胎打气时，会发现胎内空气温度升高，这是因为(D)A胎内气体压强不断增大，而容积不变B轮胎从外界吸热C外界空气温度本来就高于胎内气体温度D打气时，外界不断地对胎内气体做功解析：给自行车轮胎打气，人对胎内气体做功，气体内能增加，所以温度升高8(多选)在一个绝热气缸里，若因气体膨胀，向上推动活塞，则在这个过程中，气缸里的气体(BD)A温度升高 B温度降低C内能增大 D内能减小解析：因绝热气缸里的气体与外界无热交换，气体向上推动活塞过程中，对外做功，内能减小，温度降低，B、D正确9一定质量的气体封闭在绝热的汽缸内，当用活塞压缩气体时，一定减小的物理量有(不计气体分子势能)(A)A气体体积B气体分子密度C气体内能D气体分子的平均动能解析：绝热过程外力对系统做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增加10给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体(A)A从外界吸热B对外界做负功C分子平均动能减小D内能增加解析：胎内气体经历了一个温度不变、压强减小、体积增大的过程温度不变，分子平均动能和内能不变体积增大，气体对外界做正功，从而要从外界吸热，A正确，B、C、D错误