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高二物理选修3-3功和内能、热和内能

高二物理选修3-3功和内能、热和内能
高二物理选修3-3功和内能、热和内能

高中物理选修3-3知识点整理

选修3—3考点汇编 1、物质是由大量分子组成的 (2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? (3)对微观量的估算 ①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体) ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:mol A M m N = b.分子体积:mol A V v N = c.分子数量:A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象) (1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子间有间隙,温度越高扩散越快 (2)布朗运动:它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点:永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。 (3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度 越高,运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子 间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线 所示。分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子 力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力) 随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时, 分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为 1010-m ,相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时,分子间的作用力变得十 分微弱,可以忽略不计了 4、温度

高中物理-热和内能练习题

高中物理-热和内能练习题 我夯基我达标 1.关于物体内能变化的说法,正确的是( ) A.一定质量的晶体在熔化过程中内能保持不变 B.一定质量的气体在体积膨胀过程中内能一定增加 C.一定质量的物体在热膨胀过程中内能不一定增加 D.一定质量的物体在体积保持不变的过程中,内能一定不变 思路解析:晶体在熔化过程中要吸热,却没有对外做功,故内能增加,A错误.一定质量的气体在膨胀过程中,可能吸热,也可能不吸热,还有可能放热,但一定对外做功,内能不一定增加,故B错误.物体热膨胀一定是吸收了热量,对外做功不一定小于吸收的热量,内能不一定增加,C正确.物体体积不变,温度可以改变,内能随之变化,D错误. 答案:C 2.下列说法正确的是( ) A.外界对气体做功,气体的内能一定增大 B.气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大 C.气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均动能越大 D.气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均动能越大 思路解析:气体的内能由做功和热传递共同决定,任何一个因素不能起决定作用,所以A、B选项错误.温度是气体分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大,温度越低,分子平均动能越小. 答案:D 3.下列说法正确的是( ) A.物体放出热量,温度一定降低 B.物体内能增加,温度一定升高 C.热量能自发地从低温物体传给高温物体 D.热量能自发地从高温物体传给低温物体 思路解析:物体放出热量,有可能同时外界对物体做功,温度不一定会降低;物体内能增加,可能是分子势能增加,分子动能可能不变,物体温度不一定会升高,故

B 错. C 项违背自然规律,故错误. 答案:D 4.下列说法正确的是( ) A.熔融的铁块化成铁水的过程中,温度不变,内能也不变 B.物体运动的速度增大,则物体中分子热运动的平均动能增大,物体的内能增大 C.A 、B 两物体接触时有热量从物体A 传到物体B,这说明物体A 的内能大于物体B 的内能 D.A 、B 两物体的温度相同时,A 、B 两物体的内能可能不同,分子的平均速率也可能不同 思路解析:本题的关键是对温度和内能这两个概念的理解.温度是分子平均动能的标志,内能是所有分子动能和分子势能的总和,故温度不变时,内能可能变化.两物体温度相同时,内能可能不同,分子的平均动能相同,但由式k E = 2 1 m v 2知平均速率v 可能不同,故A 项错,D 项正确.最易错的是认为有热量从A 传到B,肯定A 的内能大,其实有热量从A 传到B 只说明A 的温度高,但内能还要看它们的总分子数和分子势能这些因素,故C 错.机械运动的速度增加与分子热运动的动能无关,故B 错. 答案:D 5.一定量的气体吸收热量,体积膨胀并对外做功,则此过程的末态与初态相比( ) A.气体内能一定增加 B.气体内能一定减少 C.气体内能一定不变 D.气体内能是增是减不能确定 思路解析:气体的内能是由热传递和做功共同决定的,现在吸收热量和对外做功同时进行,不知道具体的数值关系,因此无法判断,所以D 项正确. 答案:D 6.关于机械能和内能,下列说法中正确的是( ) A.机械能大的物体,其内能一定很大 B.物体的机械能损失时,内能却可以增加 C.物体的内能损失时,机械能必然减少

高中物理选修33知识点

选修3—3考点汇编 一、分子动理论 1、物质是由大量分子组成的 (1)单分子油膜法测量分子直径 (2)1mol 任何物质含有的微粒数相同231 6.0210A N mol -=? (3)对微观量的估算 ①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体) Ⅰ.球体模型直径d = 36V 0 π. Ⅱ.立方体模型边长d = 3V 0. ◆ (2013考试说明新要求): ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 Ⅰ.微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0. Ⅱ.宏观量:物体的体积V 、摩尔体积V m ,物体的质量m 、摩尔质量M 、物体的密度ρ. a.分子质量:A mol N M m = 0=A mol N V ρ b.分子体积:A mol N V v = 0=M ρN A (气体分子除外) c.分子数量:A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 特别提醒:1、固体和液体分子都可看成是紧密堆集在一起的。分子的体积V 0=V m N A ,仅适用于固体和液体,对气体不适用,仅估算了气体分子所占的空间。 2、对于气体分子,d =3 V 0的值并非气体分子的大小,而是两个相邻的气体分子之间的平均距离. 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象) (1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子间有空隙,温度越高扩散越快。可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间 ◆ (2013考试说明新考点): (2)布朗运动:它是悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点:永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒......各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。 (3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧烈

高中物理:功和内能练习

高中物理:功和内能练习 1.(山东平度一中高二下学期检测)某汽车后备 箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由气缸和活塞组 成。开箱时,密闭于气缸内的压缩气体膨胀,将箱盖 顶起,如图所示。在此过程中,若缸内气体与外界无 热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体( A ) A.对外做正功,分子的平均动能减小 B.对外做正功,内能增大 C.对外做负功,分子的平均动能增大 D.对外做负功,内能减小 解析:绝热过程中,气体膨胀,对外做功;内能减小,温度降低,分子的平均动能减小,A选项正确。 2.(多选)(广东省东莞高三模拟)如图, 注射器内密封一部分气体,若针筒和活塞导热 性能良好,则缓慢向外移动活塞的过程中气体( CD ) A.对活塞不做功B.对活塞做负功 C.温度保持不变D.压强逐渐减小 解析:缓慢向外移动活塞的过程中,气体的体积增大,对外做功,即气体对活塞做正功,故A、B错误;针筒和活塞导热性能良好,缓慢向外移动活塞的过程,可以看成准静态过程,温度保持不变,故C 正确;气体的体积增大,温度不变,由玻意耳定律可知气体的压强一定减小,故D正确。 3.(江苏省苏州新区高二期末)如图,一绝热容器 被隔板K隔开成a,b两部分。已知a内有一定量的稀

薄气体,b内为真空。抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态。在此过程中( B ) A.气体对外界做功,内能减少 B.气体不做功,内能不变 C.气体压强变小,温度降低 D.外界对气体做功,内能增加 解析:因b内为真空,抽开隔板K后,a内气体对外界不做功,且内能不变,故选项A错误。选项B正确。稀薄气体可看作理想气体,其内能只与温度有关,气体的内能不变,温度也不变,由p1V1=p1V2和V1p2,即气体压强变小,故选项C、D错误。

高中物理-热和内能

高中物理-热和内能 关于热传递的下列叙述中正确的是 A.热量总是从内能大的物体传给内能少的物体 B.热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体 C.热传递的实质是物体间的内能的转移而能的形式不发生变化 D.只有通过热传递的方式才能使物体的温度发生变化 【参考答案】BC 【试题解析】热传递是改变物体内能的一种方式,热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体,而温度是分子平均动能的标志,BC正确,AD错误。 【知识补给】 三种热传递方式 (1)热传导:热量从介质的高温部分传到低温部分,通过分子的无规则热运动传播,介质内不表现出无宏观运动。主要发生在固体中,气体和液体中热传导与热对流同时发生。(2)热对流:热量通过流动介质进行传播。主要发生在气体和液体,即流体中。 (3)热辐射:有温度的物体就会幅射出电磁波,通过电磁波传递热量。由于电磁波可以在真空中传播,热辐射可以在真空中传递热量。 在一个完全真空的绝热容器中放入两个物体,它们之间没有发生热传递,这是因为A.两物体没有接触B.两物体的温度相同 C.真空容器不能发生对流D.两物体具有相同的内能下列说法中正确的是 A.空气相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近同温度下水的饱和汽压,人的体表水分蒸发越快 B.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力C.电流通过电阻后发热,它的内能增加是通过“热传递”方式实现的

D.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大 对于一定量的理想气体,下列说法正确的是 A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变 B.若气体的内能不变,其状态也一定不变 C.若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大 D.气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关 如图所示,容积一定的测温泡,上端有感知气体压强的压力传感器,待测物体温度升高,则泡内封闭气体 A.压强不变,内能减少 B.压强变大,内能增加 C.温度不变,内能不变 D.温度降低,压强减少 如图所示电路与一绝热密闭容器相连,R a为电热丝,容器内有一定质量的理想气体,闭合电键后,容器里的气体 A.内能增大 B.平均动能减小 C.无规则热运动变得更剧烈 D.单位时间内对单位面积器壁的撞击次数减少 【参考答案】 B 物体间存在温差是产生热传递的惟一条件,热辐射可以不需要介质,是电磁辐射,选B。 B 空气相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近同温度下水的饱和汽压,人的体表

高中物理选修3-3知识点整理

选修3—3期末复习知识点汇总 1、物质是由大量分子组成的 (1)单分子油膜法测量分子直径-V=Sd V 是滴入浅水盘中纯油酸的体积,等于油酸溶液的体积乘以浓度。S 是单分子油膜在水面上形成的面积。 (2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? (3)对微观量的估算 ①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成 立方体) ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:mol A M m N = b.分子体积:mol A V v N =【固体和液体-分子体积,气体--分子平均占有空间体积】 c.分子数量:A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= ===【M-任意质量;v--任意体积】 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象) (1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同 时还说明分子间有间隙,温度越高扩散越快 (2)布朗运动:它是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动,不是分子热运动,但颗粒很小,是在显微镜下才能观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点:永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显; 温度越高,布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞 击的不均匀性造成的。

③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,扩散现象的产生原因是物体分子 做无规则热运动。两者都有力地说明分子在永不停息地做无规则运动。 (3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧烈。 布朗运动不是分子热运动,扩散现象是分子热运动。 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间 斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线所示。 分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力,随距 离的增加,分子力先减小,后增加,再减小。。在图1图象中实 线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横 坐标0r 距离时,分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为1010-m , 相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不计了 4、温度 宏观上的温度表示物体的冷热程度,微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志,不同分子温度相同,平均速率不一定相同。热力学温度与摄氏温度的关系: 273.15T t K =+。热力学温度是国际单位制中的基本单位。 5、分子势能 分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分 子势能。分子势能的大小与分子间距离有关,分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。(0r r =时分子势能最小)固体分子和液体内部分子通常处于平衡位置, 势能最小。分子势能随距离增加,先减小,再增加。 当0r r >时,分子力为引力,当r 增大时,分子力做负功,分子势能增加 当0r r <时,分子力为斥力,当r 减少时,分子力做负功,分子是能增加

高中物理 第10章 热力学定律 第1节 功和内能课后练习(含解析)新人教版选修3-3

功和内能 基础夯实 一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题) 1.下列哪个实例说明做功改变了系统的内能( B ) A.热水袋取暖B.用双手摩擦给手取暖 C.把手放在火炉旁取暖D.用嘴对手呵气给手取暖 解析:双手摩擦做功,使手的内能增加,感到暖和;A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能,选项B正确。 2.如图是压力保温瓶的结构简图,活塞a与液面之间密闭了一定质量的气体。假设封闭气体为理想气体且与外界没有热交换,则向下压a的过程中,瓶内气体( A ) A.内能增大B.体积增大 C.压强不变D.温度不变 解析:向下压a的过程中,外界对气体做功,瓶内气体内能增大,选项A正确;向下压a 的过程中,瓶内气体体积减小,压强增大,温度升高,选项B、C、D错误。 3.下列有关焦耳及焦耳实验的说法中正确的有( D ) A.焦耳是法国物理学家,他的主要贡献是焦耳定律及热功当量 B.焦耳实验中用到的容器可以用普通玻璃杯代替 C.焦耳实验中的研究对象是容器中的水 D.焦耳实验中要使容器及其中的水升高相同的温度,实验中悬挂重物的质量、下落的高度可以不相同,但做功必须相同 解析:焦耳是英国物理家,A错误;焦耳实验的要求是研究对象为绝热系统,普通玻璃杯达不到绝热要求,B错误;实验的研究对象是容器及其中的水组成的系统,C错误;要使水及容器升高相同的温度即内能增加相同,则必须做功相同,D正确。 4.(2018·湖南师大附中高二下学期期中)如图所示,在固定的真空容器A内部固定着一个绝热气缸B,用质量为m的绝热活塞P将一部分理想气体封闭在气缸内。撤去阀门 K,不计摩擦阻力,活塞将向右运动,该过程( BD )

选修3-3热和内能教案

第2节热和内能 目标导航 1.知道热传递的三种方式。 2.理解热传递是改变系统内能的一种方式。 3.知道传递的热量与内能变化的关系。 4.知道热传递与做功对改变系统的内能是等效的。 诱思导学 1.热传递 ①热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,叫做热传递。 ②热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。 2.热传递的实质: 热传递实质上传递的是能量,结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。 3.传递的热量与内能改变的关系 ①在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。即ΔU= Q吸 ②在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。即Q放= -ΔU 4.热传递具有方向性,热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。 5.改变系统内能的两种方式:做功和热传递。 做功和热传递都能改变系统的内能,这两种方式是等效的,都能引起系统内能的改变,但是它们还是有重要区别的。 做功是系统内能与其它形式的能之间发生转化,而热传递只是不同物体(或物体不同部分)之间内能的转移。 典例探究 例1 如果铁丝的温度升高了,则() A.铁丝一定吸收了热量 B.铁丝一定放出了热量 C.外界可能对铁丝做功 D.外界一定对铁丝做功 解析:做功和热传递对改变物体的内能是等效的,温度升高可能是做功,也可能是热传递。故C正确。 答案:C 友情提示:铁丝的温度升高从结果我们无法判断是哪种方式改变了内能,因为做功和热传递对改变物体的内能是等效的。 例2 下列关于热量的说法,正确的是() A.温度高的物体含有的热量多 B.内能多的物体含有的热量多 C.热量、功和内能的单位相同 D.热量和功都是过程量,而内能是一个状态量 解析:热量和功都是过程量,而内能是一个状态量,所以不能说温度高的物体含有的热量多,内能多的物体含有的热量多;热量、功和内能的单位相同都是焦耳。选C、D 答案:C、D 友情提示:注意区分状态量与过程量的不同特点 例3 有一个10m高的瀑布,水流在瀑布顶端时速度为2m/s,在瀑布底与岩石的撞击过程中,有10%的动能转化为水的内能,请问水的温度上升了多少摄氏度?已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃) ,g取10m/s2 . 解:根据机械能守恒定律知,当水流到达瀑布底时的动能

(完整word)高中物理选修3-3资料

高中物理选修3-3复习 专题定位本专题用三讲时分别解决选修3-3、3-4、3-5中高频考查问题,高考对本部分内容考查的重点和热点有: 选修3-3:①分子大小的估算;②对分子动理论内容的理解;③物态变化中的能量问题; ④气体实验定律的理解和简单计算;⑤固、液、气三态的微观解释和理解;⑥热力学定律的理解和简单计算;⑦用油膜法估测分子大小等内容. 选修3-4:①波的图象;②波长、波速和频率及其相互关系;③光的折射及全反射;④光的干涉、衍射及双缝干涉实验;⑤简谐运动的规律及振动图象;⑥电磁波的有关性质. 选修3-5:①动量守恒定律及其应用;②原子的能级跃迁;③原子核的衰变规律;④核反应方程的书写;⑤质量亏损和核能的计算;⑥原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等. 应考策略选修3-3内容琐碎、考查点多,复习中应以四块知识(分子动理论、从微观角度分析固体、液体、气体的性质、气体实验定律、热力学定律)为主干,梳理出知识点,进行理解性记忆. 选修3-4内容复习时,应加强对基本概念和规律的理解,抓住波的传播和图象、光的折射定律这两条主线,强化训练、提高对典型问题的分析能力. 选修3-5涉及的知识点多,而且多是科技前沿的知识,题目新颖,但难度不大,因此应加强对基本概念和规律的理解,抓住动量守恒定律和核反应两条主线,强化典型题目的训练,提高分析综合题目的能力. 第1讲热学 高考题型1热学基本知识 解题方略 1.分子动理论 (1)分子大小 ①阿伏加德罗常数:N A=6.02×1023 mol-1. ②分子体积:V0=V mol N A(占有空间的体积).

③分子质量:m0=M mol N A. ④油膜法估测分子的直径:d=V S. (2)分子热运动的实验基础:扩散现象和布朗运动. ①扩散现象特点:温度越高,扩散越快. ②布朗运动特点:液体内固体小颗粒永不停息、无规则的运动,颗粒越小、温度越高,运动越剧烈. (3)分子间的相互作用力和分子势能 ①分子力:分子间引力与斥力的合力.分子间距离增大, 引力和斥力均减小;分子间距离减小,引力和斥力均增大,但斥力总比引力变化得快. ②分子势能:分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增大;当分子间距为r0(分子间的距离为r0时,分子间作用的合力为0)时,分子势能最小. 2.固体和液体 (1)晶体和非晶体的分子结构不同,表现出的物理性质不同.晶体具有确定的熔点.单晶体表现出各向异性,多晶体和非晶体表现出各向同性.晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化. (2)液晶是一种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.液晶具有流动性,在光学、电学物理性质上表现出各向异性. (3)液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势,表面张力的方向跟液面相切.

高中物理《热和内能》优质课教案、教学设计

热和内能教学设计 一、教学目标 1.了解热传递的三种方式。 2.知道热传递是改变系统内能的一种方式。 3.能区分热量与内能的概念。 4.知道热传递与做功对改变系统的内能是有区别的 5.能举例说明热传递能够改变系统内能 6.了解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。 二、教学重点难点 重点:热传递对内能的改变。 难点:热量与内能的区别 三、教学方法 自主学习、讨论、讲解 四、课前准备 铁丝、布、酒精灯 五、课时安排1 课时 六、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 基础知识提问: 1、焦耳的两个实验说明了什么? 2、什么是内能?内能于什么有关? (二)情景引入、展示目标 想一想,使一段铁丝的温度升高有哪些方法? 回答:将铁丝来回多次弯折,用布摩擦,将铁丝放在火上烧,与高温物体接触…… 教师:可以通过做功改变物体内能,今天我们来学习改变物体内能的另一种方式——热传递。(三)合作探究、精讲点播 教师:引导学生阅读教材62 页有关内容,思考并回答问题。 (1)什么是热传递? (2)热传递有几种方式?举例说明。 (3)热传递过程的实质是什么? 1.热传递 (1)热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,叫做热传递。(2)热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。 (3)热传递的实质:能量的转移 ①热传导:不借助于物质的宏观移动,而靠分子、原子等粒子的热运动,使能量由高温物体(或物体的高温部分)向低温物体(或物体的低温部分)传递的过程,这种过程在气体、液体和固体中都能发生。 2.热和内能 对于一个热力学系统,单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态。 热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。 当系统从状态1 经过绝热过程达到状态2 时,内能的增加量等于外界对系统传递的热量q,即。 引导学生阅读教材63 页有关内容,思考并回答问题。 (1)怎样理解热量?能否说某一物体具有多少热量?为什么? (2)传递的热量与内能改变满足什么关系?

高中物理选修3-3知识总结

高中物理3-3知识点总结 一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成的 微观量:分子体积V0、分子直径d 、分子质量m 0 宏观量:物质体积V 、摩尔体积V A、物体质量m、摩尔质量M、物质密度ρ。 联系桥梁:阿伏加德罗常数(N A =6.02×1023 mol -1 ) A V M V m ==ρ (1)分子质量:A A 0N V N M N m m A ρ=== (2)分子体积:A A 0N M N V N V V A ρ=== (对气体,V 0应为气体分子占据的空间大小) (3)分子大小:(数量级10-1 0m) 球体模型.30)2 (34d N M N V V A A A πρ=== 直径3 06πV d =(固、液体一般用此模型) 油膜法估测分子大小:S V d = S —单分子油膜的面积,V —滴到水中的纯油酸的体积 错误!立方体模型.3 0=V d (气体一般用此模型;对气体,d应理解为相邻分子间的平均距离) 注意:固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列); 气体分子间距很大,大小可忽略,不可估算大小,只能估算气体分子所占空间、分子质量。 (4)分子的数量:A A N M V N M m nN N A ρ== = 或者 A A N M V N V V nN N A A ρ=== 2、分子永不停息地做无规则运动 (1)扩散现象:不同物质彼此进入对方的现象。温度越高,扩散越快。直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动,温度越高分子运动越剧烈。 (2)布朗运动:悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。

发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的.因而间接 ..说明了液体分子在永不停息地做无规则运动. 错误!布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动. ②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动. ③课本中所示的布朗运动路线,不是固体微粒运动的轨迹. ④微粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显. 3、分子间存在相互作用的引力和斥力 ①分子间引力和斥力一定同时存在,且都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力变化快,实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力 ②分子力的表现及变化,对于曲线注意两个距离,即平衡距离r0(约10-10m)与10r0。 (ⅰ)当分子间距离为r0时,引力等于斥力,分子力为零。 (ⅱ)当分子间距r>r0时,引力大于斥力,分子力表现为引力。当分子间距离由r0增大时,分子力先增大后减小 (ⅲ)当分子间距r<r0时,斥力大于引力,分子力表现为斥力。当分子间距离由r0减小时,分子力不断增大 二、温度和内能 1、统计规律:单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的;大量分子的集体行为受到统计规律的支配。多数分子速率都在某个值附近,满足“中间多,两头少”的分布规律。 2、分子平均动能:物体内所有分子动能的平均值。 ①温度是分子平均动能大小的标志。 ②温度相同时任何物体的分子平均动能相等,但平均速率一般不等(分子质量不同). 3、分子势能 (1)一般规定无穷远处分子势能为零, (2)分子力做正功分子势能减少,分子力做负功分子势能增加。 (3)分子势能与分子间距离r0关系(类比弹性势能) ①当r>r0时,r增大,分子力为引力,分子力做负功分子势能增大。 x 0 E P r0

高中物理-功和内能

高中物理-功和内能 在绝热气缸中封闭着两部分同种类的气体A和B,中间用绝热活塞隔开,活塞用销钉固定着。开始时两部分气体的体积和温度都相同,气体A的质量大于气体B的质量。撤去销钉后活塞可以自由移动,最后达到平衡。关于B部分气体的内能和压强的大小 A.内能增加,压强不变B.内能不变,压强不变 C.内能增加,压强增大D.内能不变,压强增大 【参考答案】C 【试题解析】因为气体A的质量大于气体B的质量,故开始时气体A的压强大于气体B的压强,撤去销钉后,A气体膨胀对B气体做功,故B气体内能增加,压强增大,选C。【知识补给】 功和内能 (1)气体做功的特征是气体体积的变化,若气体只有压强的变化而无体积的变化,气体不做功。 (2)做功的对象是实物,故气体向真空膨胀不做功。 (3)理想气体被绝热压缩,则内能增加,温度升高,体积减小,压强一定增大;理想气体绝热膨胀,则内能减少,温度降低,压强一定增大。 如图所示,内壁光滑的绝热气缸竖直立于地面上,绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸中,活塞静止时处于A位置。现将一重物轻轻地放在活塞上,活塞最终静止在B 位置。则活塞在B位置时与活塞在A位置时相比较

A.气体的内能可能相同 B.气体的温度一定不同 C.单位体积内的气体分子数不变 D.单位时间内气体分子撞击单位面积气缸壁的次数一定增多 如图所示,绝热气缸固定在水平地面上,气缸内用绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。开始时活塞静止在图示位置现用力使活塞缓慢向右移动一段距离,则在此过程中 A.外界对缸内气体做正功 B.缸内气体的内能不变 C.缸内气体在单位时间内作用于活塞单位面积的冲量增大 D.在单位时间内缸内气体分子与活塞碰撞的次数减少 如图所示,用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分,先把活塞锁住,将质量和温度都相同的理想气体氢气和氧气分别充入容器的两部分,然后提起销子,使活塞可以无摩擦地滑动,当活塞平衡时 A.氢气的温度不变B.氢气的压强减小 C.氢气的体积减小D.氧气的温度升高 绝热气缸的质量为M,绝热活塞的质量为m,活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气,气缸中密封一部分理想气体,最初气缸被销钉固定在足够长的光滑固定斜面上。如图所示,现拔去销钉,让气缸在斜面上自由下滑,当活塞与气缸相对静止时,被封气体与原来气缸静止在斜面上时相比较,下列说法中正确的是 A.气体的压强不变B.气体的内能减小

人教版高二物理知识点 [人教版高二物理《热和内能》知识点]

人教版高二物理知识点[人教版高二物理《热和内能》知识 点] 高二是物理学习的重要时期,内容难度上升,更需要大家多加复习。以下是小编为您整理的关于人教版高二物理《热和内能》知识点的相关资料,希望对您有所帮助。 人教版高二物理《热和内能》知识点归纳 14.1认识内能 1.内能:在物理学中,把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能.一切物体在任何情况下都具有内能.内能的单位是焦(J) 2.影响内能大小的因素之一是:温度,温度越高,分子无规则运动越剧烈,分子动能越大,物体的内能也越多.这说明,同一物体的内能是随温度的变化而变化的.

3.改变物体内能的方法是:①做功;②热传递这两种方式对于改变物体的内能是等效的. 4.对物体做功,物体的内能增大,温度升高;物体对外做功,自身内能减小,温度降低 5.热传递发生的条件是:两个物体有温度差;热传递的方式有:传导、对流和辐射;发生热传递时,热量(内能)从高温物体传向低温物体,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,直到温度相同时,热传递才停止. 14.2热量与热值 1.热量:在物理学中,把在热传递过程中物体内能改变的多少叫做热量.物体吸收热量,内能增加;放出热量,内能减少. 2.热量用字母Q表示,单位是焦(J).一根火柴完全燃烧放出的热量约为1000J.

3.实验表明:对同种物质的物体,它吸收或放出的热量跟物体的质量大小、温度的变化多少成正比. 4.热值:把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值. 5.热值是燃料的一种属性,与质量、是否完全燃烧等没有关系,只与燃料的种类有关,不同燃料的热值一般不同. 6.燃料完全燃烧放出热量的计算公式:Q=qm或Q=qV 7.Q表示热量,单位是焦(J),q表示热值,单位是焦/千克(J/kg)或焦/米3(J/m3);m表示质量,单位是千克(kg);V表示体积,单位是米3(m3) 8.氢气的热值很大,为q氢=1.4×108J/m3,表示的物理意义是:1m3的氢气在完全燃烧时所放出的热量为1.4×108J.

高中物理选修3-3教学设计3:10.2热和内能教案

2 热和内能 目标导航 1.知道热传递的三种方式。 2.理解热传递是改变系统内能的一种方式。 3.知道传递的热量与内能变化的关系。 4.知道热传递与做功对改变系统的内能是等效的。 诱思导学 1.热传递 ①热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,叫做热传递。 ②热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。 2.热传递的实质: 热传递实质上传递的是能量,结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。3.传递的热量与内能改变的关系 ①在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。即ΔU= Q吸 ②在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。即Q放= -ΔU 4.热传递具有方向性,热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。 5.改变系统内能的两种方式:做功和热传递。 做功和热传递都能改变系统的内能,这两种方式是等效的,都能引起系统内能的改变,但是它们还是有重要区别的。 做功是系统内能与其它形式的能之间发生转化,而热传递只是不同物体(或物体不同部分)之间内能的转移。 典例探究 例1 如果铁丝的温度升高了,则() A.铁丝一定吸收了热量 B.铁丝一定放出了热量 C.外界可能对铁丝做功 D.外界一定对铁丝做功 解析:做功和热传递对改变物体的内能是等效的,温度升高可能是做功,也可能是热传递。故C正确。

答案:C 友情提示:铁丝的温度升高从结果我们无法判断是哪种方式改变了内能,因为做功和热传递对改变物体的内能是等效的。 例2 下列关于热量的说法,正确的是() A.温度高的物体含有的热量多 B.内能多的物体含有的热量多 C.热量、功和内能的单位相同 D.热量和功都是过程量,而内能是一个状态量 解析:热量和功都是过程量,而内能是一个状态量,所以不能说温度高的物体含有的热量多,内能多的物体含有的热量多;热量、功和内能的单位相同都是焦耳。选C 、D 答案:C 、D 友情提示:注意区分状态量与过程量的不同特点 例3 有一个10m 高的瀑布,水流在瀑布顶端时速度为2m/s ,在瀑布底与岩石的撞击过程中,有10%的动能转化为水的内能,请问水的温度上升了多少摄氏度?已知水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃) ,g 取10m/s2 . 解:根据机械能守恒定律知,当水流到达瀑布底时的动能 水吸收热量 与温度变化满足关系 由题意知,有10%的动能转化为水的内能,所以 代入数据得:32.410t -?=?℃ 友情提示:搞清能量转化的物理情景及转化过程中的数量关系,从而由能量守恒定律来列方程求解。

高中物理选修3-3知识点与题型复习

热学知识点复习→制作人:湄江高级中学:吕天鸿 一、固、液、气共有性质 1、组成物质的分子永不停息、无规则运动。温度T越高,运动越激烈,分子平均动能。 注意:对于理想气体,温度T还决定其内能的变化。 扩散现象:相互渗透的反应 2、分子运动的表现 布朗运动:看不见的固体小颗粒被分子不平衡碰撞,颗粒越大,运动越 3、分子间同时存在引力与斥力,且都随着分子间距r的增加而。 (1)分子力的合力F表现:是为F引还是F斥?看间距与分界点r0关系,看下图 当r=r0时,F引=F斥,分子力为0; 当r>r0时,F引>F斥,分子力表现为 当r

非晶体:无确定的熔点。 → 物理性质:各向同性。原子排列:无规则 2,、同一种物质可能以晶体与非晶体两种不同形态出现。如碳形成的金刚石与石墨 3、有些晶体与非晶体可以相互转化。 4、常考晶体有:金刚石与石墨、石英、云母、食盐。常考非晶体有:玻璃、蜂蜡、松香。 三、热力学定律→研究高考对象为→主要还是理想气体 1、热力学第一定律:ΔU =W+Q 表达式中正、负号法则:如下图 2、气体实验定律与热力学第一定律的结合量是气体的体积和温度,当温度变化时,气体的内能变化,当体积变化时,气体将伴随着做功,解题时要掌握气体变化过程的特点: (1)等温过程:内能不变,即ΔU=0。温度T ↑,则内能增加,ΔU >0 (2)等容过程:W=0。若体积V ↑,则气体对外界做功,W 取“—”负号计算。反之亦然 (3)绝热过程:Q=0。 3、再次强调:温度T 决定分子平均动能的变化。也决定理想气体的内能变化 四、气体实验定律→ 理想气体→P 、V 、T=t 0c+273 三个物理量关系 1、三条特殊线 (等温线:P 1V 1=p 2V 2 ) 2、液体柱模型 (1)明确点:P 液=egh 一般不用。当液体为汞时,大气压以 为单位时,高为h cm 时,P 液=h .计算气

高中物理:功和内能练习题

高中物理:功和内能练习题 基础过关 1.关于物体的内能,以下说法正确的是( ) A.晶体熔解过程中,内能不变 B.温度相同,质量也相同的同种物质的内能一定相同 C.物体的机械能越大,内能也一定越大 D.机械能为零的物体,内能不一定为零 解析:晶体熔解过程,分子动能不变,但分子势能增大,其内能应增大,故A 选项错误,B选项亦错误.物体的内能和机械能是不同的两种形式的能,它们的大小没有直接关系,故C选项错,D选项正确. 答案:D 2.下列说法中正确的是( ) A.物体自由下落时速度增大,所以物体内能也增大 B.物体的机械能为零时内能也为零 C.物体的体积减小温度不变时,物体内能一定减小 D.运动的汽车紧急刹车,汽车最终停下来.摩擦力做了多少功,内能就增加多少解析:物体的动能由物体的宏观速率决定,而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定.分子动能不可能为零(温度不可能达到绝对零度),而物体的动能可能为零.所以A、B不正确.物体体积减小时,分子间距离减小,但分子势能不一定减小,所以C也不正确.运动的汽车紧急刹车,汽车最终停下来.摩擦力做了功要生热,使物体的内能增加,所以D正确. 答案:D 3.指出下面例子中哪些是通过做功过程改变物体内能的( ) A.铁丝在酒精灯火焰上灼烧变热 B.铁丝来回弯折几下会变热 C.陨石进入大气层后会逐渐变成火红球体 D.陨石落在地球上后又逐渐恢复本来颜色 解析:铁丝灼烧变热是热传递改变物体内能,A错,铁丝来回弯折做了功,铁丝内能增加,故B选项正确,陨石进入大气层克服空气阻力做功内能增加,故C

选项正确,陨石落地后降温放热内能减少,故D 选项错误. 答案:BC 4.在光滑的水平面上有一个木块保持静止状态,子弹水平射穿木块,则下列说法中正确的是( ) A.做功使木块内能改变 B.子弹损失的机械能,等于木块增加的机械能 C.子弹损失的机械能,等于木块增加的机械能与内能的总和 D.子弹与木块组成的系统总机械能守恒 解析:子弹射穿木块的过程中,系统要克服摩擦阻力做功,机械能转化为内能,故A 正确,D 错误.据能量守恒,子弹损失的机械能,一部分转变为内能,另一部分传递给木块,故B 错,C 对. 答案:AC 5.下列关于物体机械能和内能变化的说法中正确的是( ) A.物体沿斜面匀速下滑的过程中,机械能和内能均减少 B.物体在外力作用下沿粗糙斜面匀速上滑的过程中,机械能和内能均增加 C.物体以某一初速度沿光滑斜面上滑的过程中,机械能和内能都减少 D.物体沿光滑斜面加速下滑的过程中,机械能和内能都增加 解析:物块沿斜面匀速下滑,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,故A 错误,物体沿斜面匀速上升,机械能增大,克服摩擦力做功,其内能也增加,故选项B 正确.物体沿光滑斜面上滑或下滑过程,机械能保持不变,内能也不变,故C 、D 均错误. 答案:B 综合运用 6.物体在水平面上运动,速度由 9 m/s 减少到 7 m/s 的过程中,减少的动能全部转化为物体的内能,如果物体继续运动,又有一些动能全部转化为上述等量的内能,这时物体的速度是多大? 解析:物体由9 m/s 减少到7 m/s ,摩擦力做的功W f =ΔE k =2 1 m×3 2 J 即内能减少2 1m×32 J 要使物体又有相等的动能转化为内能,设速度为v ,有

高二物理 物体的内能典型例题

[例1]质量相等,温度都为100℃的水和水蒸气,它们的内能 [ ] A.相等 B.水的内能比水蒸气的内能大 C.水蒸气的内能比水的内能大 D.无法确定 [分析]物体的内能为物体所有分子无规则运动的动能和由分子之间相对位置所决定的势能的总和.物体的温度是物体分子热运动的平均动能的标志.温度越高,分子热运动的平均动能越大;温度越低,分子的平均动能越小.质量相同的水和水蒸气的温度都为100℃时,水和水蒸气的分子数目相等,分子热运动的平均动能是相等的.由于水蒸气的体积比相同质量的水的体积来得大,也就是说水蒸气分子间的距离比水分子间的距离来得大,水蒸气分子势能比水分子势能来得大.所以,水蒸气的内能比质量相等、温度相同的水的内能大. [答]C. [说明] 分子的平均动能也可表示为: 温度越高,分子平均动能越大,上式中v2的值越大,表示物体中速度大的分子占的比例增加. [例2]关于内能和机械能的下列说法中,正确的是 [ ] A.机械能很大的物体,其内能一定很大 B.物体的机械能损失时,内能却可能增加 C.物体的内能损失时,机械能必然会减少 D.物体的内能为零时,机械能可以不为零

E.物体的机械能为零时,内能可以不为零 [分析]内能和机械能是两种不同形式的能.对同一物体,不考虑形变时,机械能由其整体的宏观速度和相对地面的高度决定;内能则与其内部分子的无规则运动及其聚集状态有关,它跟物体整体的宏观速度(不计摩擦发热时)和高度一般无直接联系. 把物体缓缓地举得很高,使它处于很低温度的环境中,物体的机械能很大,但内能却不一定大,A错. 物体在空中因空气阻力匀速下落时,机械能有了损失,但因与空气摩擦使物体温度升高,内能会增加,B正确. 使物体保持静止,降低温度,当忽略物体的体积变化时,物体的内能减少,机械能可以认为不变.C错. 由于物体分子永不停息地作无规则运动,物体的内能不可能为零,机械能可以为零.D错,E正确. [答]B、E [例3]用力拉着铁块在水平地面上运动,铁块的机械能和内能有没有变化? [分析]应该分光滑接触和不光滑接触两种情况,而在不光滑接触时又有加速运动和匀速运动两种情况,即可根据机械能和内能的含义加以判断. [答]当地面光滑时,铁块由于受到外力后将做加速运动,速度越来越大,动能越来越大,但势能保持不变.所以铁块的机械能增大.增大的机械能就等于外力对它所做的功.由于在运动过程中,铁块中所含的分子数、分子无规则运动的平均动能和分子势能都不发生改变,因此铁块的内能不变. 当地面不光滑时,铁块在运动中时刻受到地面摩擦力的作用.若所受外力等于地面的摩擦力,铁块作匀速运动,机械能不变.若所受外力大于地面的摩擦力,铁块作加速运动,机械能增加.在这两种情况下,铁块在运动过程中都要克服摩擦力做功.这些功转变为内能,其中一部分使铁块的温度升高,分子的平均动能增大,铁块的内能有了变化.

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