物理：新人教版選修3-3102熱和內(nèi)能（課件）

1、10.2熱和內(nèi)能第十章第十章熱力學(xué)定律 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 1在物理知識(shí)方面要求：在物理知識(shí)方面要求： （1）知道分子的動(dòng)能，分子的平均動(dòng)能，知道物體的溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志。 （2）知道分子的勢能跟物體的體積有關(guān)，知道分子勢能隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律。 （3）知道什么是物體的內(nèi)能，物體的內(nèi)能與哪個(gè)宏觀量有關(guān)，能區(qū)別物體的內(nèi)能和機(jī)械能。 （4）知道做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的，知道兩者的區(qū)別，了解熱功參量的意義。 2在培養(yǎng)學(xué)生能力方面在培養(yǎng)學(xué)生能力方面，這節(jié)課中要讓學(xué)生建立：分子動(dòng)能、分子平均動(dòng)能、分子勢能、物體內(nèi)能、熱量等五個(gè)以上物理概念，又要讓學(xué)生初步知道三個(gè)物理規(guī)律：

2、溫度與分子 平均動(dòng)能關(guān)系，分子勢能與分子間距離關(guān)系，做功與熱傳遞在改變物體內(nèi)能上的關(guān)系。因此， 教學(xué)中著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的理解能力。 3滲透物理學(xué)方法的教育：滲透物理學(xué)方法的教育：在分子平均動(dòng)能與溫度關(guān)系的講授中，滲透統(tǒng)計(jì)的方法。在分子間勢能與分子間距離的關(guān)系上和做功與熱傳遞關(guān)系上都要滲透歸納推理方法。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1教學(xué)重點(diǎn)是使學(xué)生掌握三個(gè)概念（分子平均動(dòng)能、分子勢能、物體內(nèi)能），掌握三個(gè)物理規(guī)律（溫度與分子平均動(dòng)能關(guān)系、分子勢能與分子之間距離關(guān)系、熱傳遞與功的關(guān)系）。 2區(qū)分溫度、內(nèi)能、熱量三個(gè)物理量是教學(xué)上的一個(gè)難點(diǎn)；分子勢能隨分子間距離變化的勢能曲線

3、是教學(xué)上的另一難點(diǎn)。 三、教具三、教具 1壓縮氣體做功，氣體內(nèi)能增加的演示實(shí)驗(yàn)： 圓形玻璃筒、活塞、硝化棉。 2幻燈及幻燈片，展示分子間勢能隨分子間距離變化而變化的曲線。思考：思考： 請同學(xué)們想辦法如何將一段鐵請同學(xué)們想辦法如何將一段鐵絲的溫度升高？絲的溫度升高？一、熱傳遞一、熱傳遞 兩個(gè)溫度不同的物體互相接觸時(shí)溫度高的物體兩個(gè)溫度不同的物體互相接觸時(shí)溫度高的物體要降溫，溫度低的物體要升溫，并將持續(xù)到系統(tǒng)間達(dá)要降溫，溫度低的物體要升溫，并將持續(xù)到系統(tǒng)間達(dá)到熱平衡即溫度相等為止，這個(gè)過程稱之為到熱平衡即溫度相等為止，這個(gè)過程稱之為熱傳遞熱傳遞熱傳遞的三種方式：熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)、熱對(duì)

4、流熱對(duì)流、熱輻射熱輻射二、熱和內(nèi)能二、熱和內(nèi)能 在外界對(duì)系統(tǒng)沒有做功的情況下，在外界對(duì)系統(tǒng)沒有做功的情況下，內(nèi)能和熱量之間有什么樣的關(guān)系呢？內(nèi)能和熱量之間有什么樣的關(guān)系呢？ 即在外界對(duì)系統(tǒng)不做功的情況下，外界傳即在外界對(duì)系統(tǒng)不做功的情況下，外界傳遞給系統(tǒng)的遞給系統(tǒng)的熱量熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能的改變量等于系統(tǒng)內(nèi)能的改變量UQ二、熱和內(nèi)能二、熱和內(nèi)能做功做功是內(nèi)能和其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化是內(nèi)能和其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化熱傳遞熱傳遞是不同物體或同一物體不同部分內(nèi)能的轉(zhuǎn)移是不同物體或同一物體不同部分內(nèi)能的轉(zhuǎn)移做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的 但是它們還是有但是它們還是有

5、重要區(qū)別重要區(qū)別的的 UQUW不同能量形式的轉(zhuǎn)化不同能量形式的轉(zhuǎn)化同種能量形式的轉(zhuǎn)移同種能量形式的轉(zhuǎn)移例例1 1 、如果鐵絲的溫度升高了，則（、如果鐵絲的溫度升高了，則（ ）A.A.鐵絲一定吸收了熱量鐵絲一定吸收了熱量 B.B.鐵絲一定放出了熱量鐵絲一定放出了熱量C.C.外界可能對(duì)鐵絲做功外界可能對(duì)鐵絲做功 D.D.外界一定對(duì)鐵絲做功外界一定對(duì)鐵絲做功解析：解析：做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的，做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的，溫度升高可能是做功，也可能是熱傳遞。故溫度升高可能是做功，也可能是熱傳遞。故C正確。正確。答案：答案：C例例2 2 下列關(guān)于熱量的說法，正確的是下列關(guān)于熱量的

6、說法，正確的是 （ ）A.A.溫度高的物體含有的熱量多溫度高的物體含有的熱量多 B.B.內(nèi)能多的物體含有的熱量多內(nèi)能多的物體含有的熱量多C.C.熱量、功和內(nèi)能的單位相同熱量、功和內(nèi)能的單位相同 D.D.熱量和功都是過程量，而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量熱量和功都是過程量，而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量解析：解析：熱量和功都是過程量，而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量，熱量和功都是過程量，而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量，所以不能說溫度高的物體含有的熱量多，內(nèi)能多的所以不能說溫度高的物體含有的熱量多，內(nèi)能多的物體含有的熱量多；熱量、功和內(nèi)能的單位相同都物體含有的熱量多；熱量、功和內(nèi)能的單位相同都是焦耳。選是焦耳。選C、D答案：答案：C、D注意：注意

7、：熱量是單純的傳熱過程熱量是單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的一個(gè)量度，中系統(tǒng)內(nèi)能變化的一個(gè)量度，是一個(gè)是一個(gè)過程量過程量，不能講在某個(gè)，不能講在某個(gè)時(shí)刻物體具有多少熱量應(yīng)該講時(shí)刻物體具有多少熱量應(yīng)該講在熱傳遞過程中有多少熱量從在熱傳遞過程中有多少熱量從高溫物體傳遞到了低溫物體高溫物體傳遞到了低溫物體熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)熱沿著物體傳遞的熱傳遞方式，不同物質(zhì)熱沿著物體傳遞的熱傳遞方式，不同物質(zhì)傳到熱的能力各不相同，容易傳到熱的物體稱之為熱傳到熱的能力各不相同，容易傳到熱的物體稱之為熱的良導(dǎo)體，所有金屬都是熱的良導(dǎo)體，不容易傳導(dǎo)熱的良導(dǎo)體，所有金屬都是熱的良導(dǎo)體，不容易傳導(dǎo)熱的物體稱之為熱的不良導(dǎo)體，如空氣、

8、橡膠、絨毛、的物體稱之為熱的不良導(dǎo)體，如空氣、橡膠、絨毛、棉紗、木頭、水、油等棉紗、木頭、水、油等熱對(duì)流熱對(duì)流靠液體或氣體的流動(dòng)來傳遞熱的方式，熱靠液體或氣體的流動(dòng)來傳遞熱的方式，熱對(duì)流是液體和氣體所特有的熱傳遞方式對(duì)流是液體和氣體所特有的熱傳遞方式熱輻射熱輻射熱從高溫物體向周圍以電磁波的形式沿直熱從高溫物體向周圍以電磁波的形式沿直線射出去的方式，熱輻射不依賴媒介質(zhì)，可在真空中線射出去的方式，熱輻射不依賴媒介質(zhì)，可在真空中進(jìn)行，溫差越大，表面顏色越深，物體向外的熱輻射進(jìn)行，溫差越大，表面顏色越深，物體向外的熱輻射能力越強(qiáng)能力越強(qiáng)一、熱傳遞說明：兩個(gè)溫度不同的物體互相接觸時(shí)溫度高的物體要降溫，溫

9、度低的物體要升溫，并將持續(xù)到系統(tǒng)間達(dá)到熱平衡即溫度相等為止。在這個(gè)過程中我們說，熱量從高溫物體傳遞到了低溫物體，這個(gè)過程稱之為熱傳遞。問：熱傳遞分別有哪幾種方式？（熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射）問：這三種方式如何區(qū)分？（熱沿著物體傳遞的傳遞方式，不同物質(zhì)傳到熱的能力各不相同，容易傳到熱的物體稱之為熱的良導(dǎo)體，所有金屬都是熱的良導(dǎo)體，不容易傳導(dǎo)熱的物體稱之為熱的不良導(dǎo)體，如空氣、橡膠、絨毛、棉紗、木頭、水、油等；熱對(duì)流是靠液體或氣體的流動(dòng)來傳遞熱的方式，熱對(duì)流是液體和氣體所特有的熱傳遞方式，熱輻射是熱從高溫物體向周圍以電磁波的形式沿直線射出去的方式，熱輻射不依賴媒介質(zhì)，可在真空中進(jìn)行，溫差越大，表面顏色越深，物體向外的熱輻射能力越強(qiáng)）二、熱和內(nèi)能問：改變物體的內(nèi)能有哪兩種方式？（做功和熱傳遞）問：在系統(tǒng)絕熱過程中，內(nèi)能和功之間有怎樣的關(guān)系？（UW，即在系統(tǒng)和外界沒有熱交換的情況下，外界對(duì)系統(tǒng)所做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的改變量）問：在外界對(duì)系統(tǒng)沒有做功的情況下，內(nèi)能和熱量之間有什么樣的關(guān)系呢？（UQ，即在外界對(duì)系統(tǒng)不做功的情況下，外界傳遞給系統(tǒng)的熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能的改變量）問：熱量有什么需要注意的地方？（內(nèi)能是單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的一個(gè)量度，是一個(gè)過程量，與功類似，我們知道功是一個(gè)過程量，不能講