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10.1 功和内能10.2、热和内能教课目的1．认识内能改变的两种方式：做功、热传达．2．理解内能的变化能够分别由功和热量来量度．3．知道做功和热传达对改变物体内能是等效的．要点、难点剖析1、改变内能两种方式及内能改变量度．2、对做功和热传达对改变内能是等效的理解．教具细铁棒、铁锤、洒精灯、木块、厚壁玻璃筒（带活塞）、硝化棉、乙醚、学生每人准备一小段钢丝等．教课过程复习引入1．内能：物体内全部分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能．2．动能：因为分子在不断地做着无规则热运动而拥有的动能．它与物体的温度相关（温度是分子均匀动能的标记）．3．势能：分子间存在相互作使劲，分子间拥有由它们的相对地点决定的势能，这就是分子势能．它和物体的体积相关．4．内能：与物体的温度和体积相关．依据议论结果，小结：往常状况下，对固体或液体，因为体积变化不显然，主要是经过温度的变化来判断内能能否改变．新课教课1．提出问题 2．问题议论问：如何改变物体的内能呢？（能够改变物体的温度或体积．）问：物体内能的变化能够经过什么表现出来呢？或许说如何判断一个物体（如一杯水、一块铁块）的内能能否改变呢？把准备好的钢丝取出来，想方法让你手中的钢丝的内能增添。
2．找寻解决问题的方法议论：有的想到“摩擦” ，有的想到“折” ，有的想到“敲打” ，有的想到用“钢锯锯”，有的想到“烧”，有的想到“晒”，有的想到“烤”，有的想到“烫”、“冰” 等等．一边想方法，一边体验内能能否是已经增添了．（把“摩擦” 、“折”、“敲打”、“锯”写在一同，把“烧” 、“晒”、“烤”、“烫”、“冻”或许“冰”写在一同．3．知识的提练问：比较一下，实质上有什么同样或不一样点．（阅读课本38~39 页倒数第四段．）方才所想到的方法，它们之间有何不一样？能不可以把这些方法分分类？答：能够分为做功和热传达两类。
此中，“摩擦”、“折”、“敲打”、“锯”是属于做功，“烧”、“晒”、“烤”、“烫”、“冰”属于热传达．演示课本38 页的实验．（慢慢地压缩看能不可以使棉花焚烧起来．）问：方才两次实验，为何会出现结果的不一样？答：动作快，时间短，气体没有来得及与外界进行热互换，其温度会忽然高升，至乙醚的着火点，它便焚烧起来．而动作慢时，时间较长，气体与外界有较长的时间进行热互换，它的温度就不会高升太多，达不到乙醚的着火点，则不焚烧．阅读课本39 页实验，剖析气体对外做功的状况．问：同学们还可以不可以从生活中找出一些经过做功改变物体内能的例子呢？答：柴油机工作中的压缩冲程；给自行车打气时，气筒壁会发热；锯木头，锯条会很烫；冬季，手冷时，两手相互搓一搓；先人钻木取火等等．再来体验一下，热传达改变内能的状况．给大家一段细铁棒和酒精灯，演示．学生登台做实验．把用热传达改变内能的方法和领会告诉其余同学．指引学生从生活中再找出一些经过热传达改变内能的例子．板书：改变物体内能的物理过程有两种：做功和热传达．4．新知识的深入商讨内能改变的量度师：如何量度物体内能的改变多少呢？请大家带着问题阅读课本 39 页 5、6 两段，而后概括出来．。
一、选择题
1．关于物体内能的变化情况，下列说法中正确的是()
A．吸热的物体，其内能一定增加B．体积膨胀的物体，其内能一定减少
C．放热的物体，其内能也可能增加D．绝热压缩的物体，其内能一定增加
解析：改变物体的内能有两种方式，物体吸热，同时对外做功，内能不一定增加，A 错；体积膨胀对外做功，但同时吸热时，内能不一定减小，B错；物体放热同时对物体做功，其内能可能增加，C正确；绝热压缩物体，只对物体做功，不发生热传递，其内能一定增加，故选C、D.
答案：CD
2．下列有关焦耳及焦耳实验的说法中正确的是()
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：
正确
3．采用绝热(即不与外界交换热量)的方式使一定量的气体由初状态A变化至末状态B.对于不同的绝热方式下面说法正确的是()
A．对气体所做的功不同
B．对气体所做的功相同
C．对气体不需做功，因为没有能量的传递
D．以上三种说法都不对
解析：一个系统的内能只与状态有关，内能的变化只与始末状态有关，与过程无关，
对绝热过程由ΔU＝W可知，ΔU相同则W相同，B对，A、C、D错．
答案： B
4．密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)() A．内能增大，放出热量B．内能减小，吸收热量
C．内能增大，对外界做功D．内能减小，外界对其做功
解析：温度是平均动能的标志，温度降低平均动能减少，总动能减少，不计分子势能的情况下可知内能减小，又因体积减小，可知外界对其做功，所以气体向外界放出热量，D 对，A、B、C错．
答案： D
5．下列说法正确的是()
A．若两物体接触但没有传热，则两物体所包含的热量相等
B．做功和传热的共同点是都能使系统内能发生改变
C．一物体先后经过几个不同的物理过程，其温度均从t1升高到t2，则在这些过程中物体一定从外界吸收相同的热量
D．高温物体内能多，低温物体内能少
解析：两物体没有发生传热是因为两物体温度相等，A错误；做功和传热都是改变物体内能的方式，B正确；物体温度从t1升高到t2，内能的改变可能是由于吸收了热量，也可能是对物体做了功，C错误；高温物体分子的平均动能大，但内能不一定大，D错误．答案： B
6．有一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度比铁块的温度高．当它们接触在一起时，如果不和外界交换热量，则()
A．从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块放出的热量等于铁块吸收的热量
B．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块放出的热量不等于铁块吸收的热量C．达到热平衡时，铜块的温度高
D．达到热平衡时，两者的温度相等
解析：由于铜块的温度比铁块的温度高，当它们接触在一起时，两者之间必然会发生热传递．如果不和外界交换热量，则铜块放出的热量与铁块吸收的热量相等．达到热平衡时，两者的温度一定相等．
答案：AD
7．下列关于系统的内能的说法正确的是()
A．系统的内能是由系统的状态决定的
B．分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的
C．做功可以改变系统的内能，但单纯地对系统传热不能改变系统的内能
D．气体在大气中做绝热膨胀时做了功，但气体的内能不变
解析：系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，由系统的状态决定，A选项正确．因为内能是由系统的状态决定的，所以分子动理论中引入的内能和热力学中引入的内能是一致的，B选项正确．做功和热传递都可以改变系统的内能，C选项错误．气体做绝热膨胀时对外界做了功．且与外界没有热交换，所以系统的内能要减少，故D选项错误．答案：AB
8．如图所示实验装置，把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部，
当很快向下压活塞时，由于被压缩气体骤然变热，温度升高达到乙醚的燃点，
使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明()
A．对物体做功可以增加物体的热量
B．对物体做功可以改变物体的内能
C．对物体做功一定会升高物体的温度
D．做功一定会增加物体的内能
解析：热量是一过程量，内能是一状态量，A错；做功可能只增大系统分子势能，使其内能增大，但分子动能不变，其温度不变，比如：两块0 ℃的冰相互摩擦时，冰熔化为0 ℃的水，C错；若物体对外做功，其内能可能会减少，D错．
答案： B
9．如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞．用打气筒通过气针慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数．打开卡子，胶塞冲出容器口后()
A．温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少
B．温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加
C．温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少
D．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加
解析：胶塞冲出容器口后，气体膨胀，对外做功，W＜0.由于没时间进行热交换，由
ΔU＝W可知内能减小．内能等于分子动能与势能之和，由于体积增大，势能增大，由此可知分子平均动能减小，所以温度降低，故C正确．
答案： C
10．金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外溢出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关．在外界保持恒温的条件下，经过一段较长的时间后，再次打开开关，这时出现的现象是()
A．筒外空气流向筒内
B．筒内空气流向筒外
C．筒内外有空气交换，处于动平衡状态，筒内空气质量不变
D．筒内外无空气交换
解析：
答案： B
11．如图所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计．置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为E p(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零)．现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态．经过此过程()
A．E p全部转换为气体的内能
B．E p一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
C．E p全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
D．E p一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
解析：以活塞为研究对象，设气体压强为p1，活塞质量为m，截面积为S，末态时压强为p2，初态F弹>mg＋p1S，由题意可得末态位置必须高于初位置，否则不能平衡，则由ΔU ＝W(绝热)．W为正，ΔU必为正，温度升高，内能增加，活塞重力势能增加．末态时，由力的平衡条件知F′弹＝mg＋p2S，仍然具有一部分弹性势能，D正确．
答案： D
二、非选择题
12．(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法．“钻木取火”是通过________方式改变物体的内能，把________转变成内能．
(2)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________．
解析：本题考查改变内能的两种方式．气体三个状态参量T、V和p的关系．改变内能有两种方式，做功和热传递，做功的过程将机械能转化为内能，热传递是物体间内能的相互转移．
答案：(1)做功机械能
(2)热量升高增大。
