功和内能
1．(山东平度一中2016年高二下学期检测)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2017年高三模拟)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2017～2018学年高二期末)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。
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- 1 - / 9 第1、2节功和内能热和内能
1.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，也不向外界放热的过程。
2．绝热过程中系统内能的增加量等于外界对系统所做的功，即ΔU＝W。
3．热传递：热量从物体的高温部分传递到低温部分，或从高温物体传递给低温物体的过程。
4．系统在单纯的传热过程中，内能的增量ΔU等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q。
5．做功和热传递是改变内能的两种方式且具有等效性，但二者实质不同。
一、焦耳的实验
1．绝热过程
系统只通过对外界做功或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。
2．代表实验
(1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温度上升。
(2)通过电流的热效应给水加热。
3．实验结论
要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态决定，而与做功的方式无关。
二、功和内能
1．内能的概念
(1)内能是描述热力学系统自身状态的物理量。 word
- 2 - / 9 (2)在绝热过程中做功可以改变热力学系统所处的状态。
2．绝热过程中内能的变化
(1)表达式：ΔU＝W。
(2)外界对系统做功，W为正；系统对外界做功，W为负。
三、热和内能
1．热传递
(1)条件：物体的温度不同。
(2)过程：温度不同的物体发生热传递，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，热量从高温物体传到低温物体。
(3)热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射。
2．热和内能
(1)单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态，即热传递能改变物体的内能。
(2)热量：在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
(3)单纯的传热过程中内能的变化。
①公式：ΔU＝Q。
②物体吸热，Q为正；物体放热，Q为负。
1．自主思考——判一判
(1)温度高的物体含有的热量多。(×)
(2)内能大的物体含有的热量多。(×)
(3)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。(×)
【成才之路】2016高中物理 第10章 第4、5节 热力学第二定律 热力学第二定律的微观解释同步练习 新人教版选修3-3
基础夯实
一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)
1．第二类永动机不可能制成，是因为( )
A．违背了能量的守恒定律
B．热量总是从高温物体传递到低温物体
C．机械能不能全部转化为内能
D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化
答案：D
解析：第二类永动机的设想并不违背能量守恒定律，但却违背了涉及热量的能量转化过程是有方向性的规律。故选项A错；在引起其他变化的情况下，热量可由低温物体非自发地传递到高温物体。故B错。机械能可以全部转化为内能。
2．我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来。其原因是( )
A．这违反了能量守恒定律
B．在任何条件下内能都不可能转化为机械能，只有机械能才会转化为内能
C．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的
D．以上说法均不正确
答案：C
解析：机械能和内能可以相互转化，但必须通过做功来实现。由热力学第二定律可知，内能不可能全部转化成机械能，同时不引起其他变化。
3．下列叙述中正确的是( )
A．对一定质量的气体加热，其内能可能减小
B．在任何系统中，一切过程都朝着熵增加的方向进行
C．物体的温度升高，分子热运动变得剧烈，每个分子动能都增大
D．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体
答案：A
解析：对一定质量的气体，内能的变化既与热传递有关又与做功有关，对气体加热，气体的内能可能减小，A正确。系统总是自发地朝着熵增加的方向进行，B错误。温度升高，分子的平均动能增大，但每个分子的动能不一定都增大，C错误。热量在一定条件下可以从低温物体传到高温物体，D项错误。 4．从微观角度看( )
A．热力学第二定律是一个统计规律
第一节 电荷及守恒定律
一、探究目标
1. 知道自然界中只有两种电荷
2. 知道元电荷的概念，认识各种起电方法及实质
3. 理解电荷守恒定律的内容
二、自主研习
1．自然界只存在两种电荷：
用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是一种 ，用毛皮摩擦过的 所带的电荷是另一种．
美国科学家富兰克林(如图)把前者命名为 ，把后者命名为 ．
2．金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的 而在金属中自由活动，这种电子叫 ．失去电子的原子便成为带
电的 ．
3．使物体带电的方法有三种(如图)：它们分别是
三种带电方式的实质都是一样的，都是使电荷从 转移到 ，或从物体的 转移到 ．
4．到目前为止，科学实验发现的最小电荷量是
所带的电荷量． 、 带有跟电子等量的异种电荷．这个最小的电荷用e表示
e＝1.60×10－19C
三、要点探究
1．电荷
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒都可以吸引碎纸屑(右图)物体有了这种能吸引轻小物体的性质，就说它带了电荷，简称带了电．
(2)自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
即时讨论①：
不显电性的物体内有电荷吗？ 2.三种起电方式
(1)摩擦起电：当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电，这就是摩擦起电．
(2)感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离的一端带同号电荷．这种现象叫做静电感应．利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电．
