資源簡介

3.1 功、熱和內能的改變學案
一學科核心素養
物理觀念∶能建立功與內能的改變，熱與內能的改變的意識。
科學思維∶具有從物理學的角度觀察自然現象，將物理學與實際相聯系的思維方式，知道做功和傳熱是改變內能的兩種方式。
科學探究：探究焦耳的實驗，知道做功和傳熱的等效性。
科學態度與責任∶理解物理概念的建立的過程和規律，培養學生的科學探究精神。
二學習重難點
重點：功與內能的改變，熱與內能的改變。
難點：內能概念的建立，功與內能的改變，熱與內能的改變。
三課前預習
1．熱與內能的改變
（1）傳熱
①條件：物體的___________不同。
②傳熱：熱從___________物體傳到了___________物體。
（2）熱和內能
①熱量：在單純的傳熱過程中系統___________變化的量度。
②熱與內能的改變
當系統從狀態1經過單純的傳熱達到狀態2時，內能的變化量ΔU=U2－U1等于外界向系統傳遞的熱量Q，即ΔU=Q。
③傳熱與做功在改變系統內能上的異同。
①做功和傳熱都能引起系統___________的改變。
②做功時，內能與其他形式的能發生___________；傳熱只是不同物體(或一個物體的不同部分)之間內能的___________
2．如圖所示，夏天，我們常常將飲料和冰塊放在一起，制作“冰鎮飲料”。這是因為飲料和冰塊的溫度不同，兩者之間發生了______，冰塊的內能______，飲料的內能______（以上兩空選填“增大”、“減小”或“不變”）。
3．焦耳的實驗
（1）絕熱過程：系統不從外界___________，也不向外界___________的過程。
（2）代表性實驗
①重物下落時帶動葉片轉動，攪拌容器中的水，水由于摩擦而溫度___________
②通過電流的___________給液體加熱。
（3）實驗結論：在熱力學系統的絕熱過程中，外界對系統做的功僅由過程的___________兩個狀態決定，不依賴于做功的具體過程和方式。
（4）內能：只依賴于熱力學系統___________的物理量。
4．指出下列例子中，各是通過什么方式改變物體內能的？
(1)古人鉆木取火______。
(2)寫在紙上的墨水干了______。
(3)冬天使勁搓手，感到暖和______。
(4)銼刀銼鐵塊時，鐵塊發熱______。
(5)用打氣筒打氣時，氣筒壁會發熱______。
(6)太陽能集熱器中的水在陽光照射下溫度升高______。
5．改變物體內能的途徑有____________。某實驗中測得一質量為的帶電粒子，在的勻強電場中，僅在電場力作用下由靜止加速。當其移動時，速度達到，由此推測該帶電粒子的帶電量可能為_____________（用科學記數法表示，保留小數點后1位）。
6．（1）某同學做了一個小實驗：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的___________，溫度___________，體積___________。
（2）若只對一定質量的理想氣體做1500J的功，可使其溫度升高5K。若改成只用熱傳遞的方式，使氣體溫度同樣升高5K，那么氣體吸收___________J的熱量。如果對該氣體做了2000J的功，使其溫度升高了5K，表明在該過程中，氣體還___________（選填“吸收”或“放出”）___________J的熱量。
7．下列哪一個實驗能說明做功能改變內能的是_________，哪一個實驗能說明分子在做無規則熱運動____________。
A． B． C． D．
四自我檢測
1．下列關于內能變化的說法中正確的是（ ）
A．電流通過電阻，電阻會發熱，其內能增加是通過熱傳遞方式實現
B．一定量氣體經加熱，其內能一定增加
C．氣體膨脹，它的內能一定減少
D．橡皮筋被拉長時，內能增加
2．禮花噴射器原理如圖。通過扭動氣閥可釋放壓縮氣罐內氣體產生沖擊，將紙管里填充的禮花彩條噴向高處，營造氣氛。在噴出禮花彩條的過程中，罐內氣體（　?。?br/>A．溫度保持不變
B．內能減少
C．分子熱運動加劇
D．通過熱傳遞方式改變自身的內能
3．下列例子中通過熱傳遞改變物體內能的是（　　）
A．用砂輪磨刀具的時候，刀具的溫度升高
B．灼熱的火爐使周圍物體的溫度升高
C．手感到冷時，搓搓手就會覺得暖和些
D．擦火柴時，火柴頭上的易燃物質燃燒起來
4．下列改變物體內能的物理過程中，屬于對物體傳熱來改變物體內能的有（　　）
A．用鋸子鋸木料，鋸條溫度升高 B．擦火柴時，火柴頭燃燒起來
C．搓搓手就感覺手暖和些 D．陽光照射地面，地面溫度升高
5．下列說法中正確的是（　?。?br/>A．布朗運動就是液體分子的無規則運動
B．當分子間距離增大時，分子的引力和斥力都增大
C．一定質量的0℃的冰融化成0℃的水，其內能沒有變化
D．物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子的平均動能越大
6．金屬制成的汽缸中放入浸了少許乙醚的脫脂棉，有可能使其達到燃點而燃燒的過程是（　?。?br/>A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞
C．緩慢向里推活塞 D．緩慢向外拉活塞
7．如圖所示是焦耳研究熱與功之間關系的兩個典型實驗，那么從焦耳的這兩個實驗中可得出的結論是（　　）
A．系統狀態的改變只能通過傳熱來實現
B．機械能守恒
C．在各種不同的絕熱過程中，系統狀態的改變與做功方式無關，僅與做功數量有關
D．在各種不同的絕熱過程中，系統狀態的改變不僅與做功方式有關，還與做功數量有關
8．關于物體的內能和熱量，下列說法正確的是（　　）
A．熱水的內能比冷水的內能多
B．溫度高的物體其熱量必定多，內能必定大
C．在熱傳遞過程中，內能大的物體其內能將減小，內能小的物體其內能將增大，直到兩物體的內能相等
D．內能相等的兩個物體相互接觸時，也可能發生熱傳遞
9．圖為利用鎢鍋煉鐵的場景。若鐵的質量大于鎢鍋的質量，起始時鐵的溫度比鎢鍋的溫度低，當它們接觸在一起時，忽略它們和外界交換的能量，下列說法正確的是（　　）
A．達到熱平衡時，鎢鍋的溫度比鐵的低
B．熱傳遞的過程中，鐵塊從鎢鍋吸收熱量
C．達到熱平衡時，鎢鍋內能的減少量小于鐵內能的增加量
D．達到熱平衡時，由于鐵的質量大于鎢鍋的質量，鎢鍋內能的減少量大于鐵內能的增加量
10．下列生活實例中通過熱傳遞改變物體內能的是（　?。?br/>A．野外生存中利用鉆木取火
B．暖手寶可以使手變得暖和
C．搓搓手可以讓手變得暖和
D．鐵釘被錘子敲打后會升溫
參考答案：
三課前預習
1． 溫度 高溫 低溫 內能 內能 轉化 轉移
2． 熱傳遞 增大 減小
3． 吸熱 放熱 升高 熱效應
始末 自身狀態
4． 做功 熱傳遞 做功 做功 做功 熱傳遞
5． 做功和熱傳遞
6． 熱量 升高 增大 1500 放出 500
7． C A
四自我檢測
1．D
2．B
3．B
4．D
5．D
6．A
7．C
8．D
9．B
10．B
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