3-1功、热和内能的改变人教版2019选择性必修第三册解析版

第节功、热和内能的改变1【知识梳理与方法突破】

一、功与内能的改变.做功与内能的变化的关系1做功改变物体内能的过程是其他形式的能如机械能与内能相互转化的过程1在绝热过程中，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少；物体2对外界做多少功，就有多少内能转化为其他形式的能，物体的内能就减少多少用式子表示为AU=U-=W2o.功和内能的区别2功是过程量，内能是状态量1在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化2物体的内能大，并不意味着做功多，在绝热过程中，只有内能变化较大时，对应着做功较多3【例】下列四个物理过程，属于通过做功来改变物体内能的是1铁丝在酒精灯火焰上灼烧变热A.灼烧变热的铁丝逐渐冷却到常温B.陨石落到地球上后又逐渐恢复到本来颜色C.陨石进入大气层后逐渐变成火红球体D.【答案】D【详解】铁丝在酒精灯火焰上灼烧变热，是通过热传递改变物体的内能，不符合题意；A.A灼烧变热的铁丝逐渐冷却到常温，是通过热传递改变物体的内能，不符合题意；B.B陨石进入大气层后与空气摩擦而发光发热，即空气阻力对陨石做功，使得内能增加，温度升高，变成火红CD.球体；当陨石落到地球上后，通过热传递，温度又慢慢降低，直至恢复到本来颜色，不符合题意，符合题意C D故选D【针对训练】如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是1图甲，厚玻璃内的空气被压缩，空气的内能减少A.图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起，空气的内能增大B.图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出去，水蒸气的内能减少C.图丁，气缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大D.【答案】C【详解】图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A.错误；A图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故错误；图丙，试管内的水B.B C.蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故正确；C图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时即做功冲程，内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少,故D.D错误故选C

二、热与内能的改变.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，即吸=1Q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，即成二-/2Q U.改变内能的两种方式的比较2I项目做功热传递内能在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能增加；在单纯热传递过程中，物体吸收热量，内能增变化物体对外界做功，物体的内能减少力口；物体放出热量，内能减少物理其他形式的能与内能之间的转化不同物体间或同一物体不同部分之间内能转移实质联系都能引起系统内能的改变【例】在以下事例中，通过热传递的方式来改变物体内能的是2两小球碰撞后粘合起来，同时温度升高A.冬天暖气为房间供暖B.点燃的爆竹在空中爆炸C.汽车的车轮与地面相互摩擦发热D.【答案】B【详解】改变内能的方式有两种做功和热传递热传递指内能的转移，而不是其他形式的能转化为内能，A.两小球碰撞后粘在一起，温度升高，是机械能转化为内能，故错误；A冬天暖气为房间供暖，是通过热传递的方式来改变物体内能的，故正确；B.B点燃的爆竹在空中爆炸，是化学能转化为了内能，故错误；C.C车轮与地面摩擦生热，是机械能转化为内能，故错误D.D故选Bo【针对训练】下列说法中正确的是（）2做功和传热是改变物体内能的两种本质不同的物理过程，做功是其他形式的能和内能之间的转化，传热是物A.体内能的转移外界对物体做功，物体的内能一定增大B.物体向外界放热，物体的内能一定增大C.物体内能发生了改变，可能是做功引起的，也可能是传热引起的，还可能是两者共同引起的D.【答案】AD【详解】做功和传热改变物体内能的本质不同，因为做功的过程一定是不同形式的能相互转化的过程，而传A.热是同种形式的能量（内能）在不同的物体之间或物体不同的部分之间传递或转移，正确；A物体内能的变化取决于做功和传热两种途径，单就一个方面的改变不足以断定其内能的变化情况，BCD.BC错误，正确D故选ADo【巩固提升】）图所示的事例中，通过热传递的方式改变物体内能的是（

1.■划火柴点火/个锯木头的锯条发热A.B.vZHi铁丝来回弯折温度升高A一，/）烧水时水温升高C.D.【详解】锯木头锯条发热是摩擦生热，是利用做功来改变物体内能的，错误;A.A划火柴点火，属于擦燃，是摩擦生热，是利用做功来改变物体内能的，错误；B.B烧水时水温升高，是水从火吸热，是通过热传递改变了物体的内能，正确；C.C铁丝来回弯折温度升高，是利用做功来改变物体内能的，错误.D.D在一个绝热汽缸里，若因气体膨胀，活塞把重物逐渐举高，则在这个过程中，汽缸中的气体（可视为理想气

2.体）（）温度升高温度降低A.B.内能增加内能减少C.D.【答案】BD【详解】汽缸绝热，封闭气体膨胀对活塞做功，气体的内能减少理想气体的内能只与气体的温度有关，可知气体内能减少，温度降低故选BDO对于热量、功和内能三个量，下列说法正确的是（）

3.热量、功和内能三个量的物理意义是等同的A.热量和功二者可作为物体内能大小的量度B.热量、功和内能的国际单位都相同C.热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的D.【答案】CD【详解】热量、功和内能的国际单位都是焦耳，但热量、功和内能三个量的物理意义是不同的，热量和功是过程量，内能是状态量，热量和功二者可作为物体内能变化的量度而不是内能大小的量度故选CDo图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,、两筒间密闭了一定质量的气体，可沿的内壁上下滑动，

4.M NM N设筒内气体不与外界发生热交换，在向下滑动的过程中M外界对气体做功，气体内能增大A.外界对气体做功，气体内能减小B.气体对外界做功，气体内能增大C.气体对外界做功，气体内能减小D.【答案】A【详解】筒内气体不与外界发生热交换，当气体体积变小时，则外界对气体做功，外界对气体做功使气体的内能增大.正确.A如图，在研究功与内能改变的关系时，将一小块易燃物放在厚玻璃筒底部，用力向下压活塞，可以将易燃物

5.点燃关于该实验，下列说法正确的是§筒内气体，在被压缩的同时从外界迅速吸收热量，导致气体温度升高A.只要最终筒内气体压强足够大，筒内易燃物就会被点燃B.若实验中易燃物被点燃，是活塞与筒壁间摩擦生热导致的C.该实验成功的关键是向下压活塞的力要大，速度要快D.【答案】D【详解】筒内气体在被压缩时外界对气体做功，导致气体温度升高，由于是迅速被压缩，从外界吸收热量很A.少，选项错误；A易燃物能否被点燃与筒内气体的压强大小无关，选项错误；B.B压缩气体时，活塞与筒壁间摩擦生热很少，不至于把易燃物点燃，选项错误；C.C该实验成功的关键是向下压活塞的力要大，速度要快，即使气体快速被压缩，与外界绝热，才能使气体内能D.迅速增大，温度升高，选项正确故选D D如图所示是焦耳研究热与功之间关系的两个典型实验，那么从焦耳的这两个实验中可得出的结论是

6.重物重绝热水搅拌叶片系统状态的改变只能通过传热来实现A.机械能守恒B.在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关C.在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有关D.【答案】C【详解】焦耳通过多次实验，最后得到的结论是团在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关故选C如图，一绝热容器被隔板隔开成服人两部分已知内有一定量的稀薄气体，人内为真空抽开隔板

7.K后，内气体进入乩最终达到平衡状态在此过程中（）KQK气体对外界做功，内能减少A.气体不做功，内能不变

8.气体压强变小，温度降低C.外界对气体做功，内能增加D.【答案】B【详解】因人内为真空，抽开隔板后，〃内气体对外界不做功，由于容器绝热，则内能不变，故错ABD.K AD误，正确；B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C.p/V/=p2V2又坏丫知即气体压强变小，故错误故选20P2C B如图所示，绝热的汽缸与绝热的活塞、密封一定质量的理想气体后水平放置在光滑地面上，不计活塞与汽

8.A B缸壁的摩擦，现用电热丝给汽缸内的气体加热，在加热过程中，下列说法正确的是（）汽缸仍保持静止A.活塞、均向左移动

8.A3密封气体的内能一定增加C.汽缸中单位时间内作用在活塞和活塞上的分子个数相同D.A3【答案】AC【详解】对汽缸整体分析，外部各个方向上受到大气的压力平衡，所以汽缸保持静止，故正确；A.A用电热丝给汽缸内的气体加热后，汽缸内的气体温度升高，内能增大，压强变大，活塞、均向外运动，BC.A8故错误，正确；B C活塞的面积大于活塞的面积，单位时间内作用在活塞和活塞上的分子个数不同，故错误D.A8A5D故选ACo如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝

9.热活塞，今对活塞施以一竖直向下的压力产，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则对被密封的气体，下列说法不正确的是（）温度升高，压强增大，内能减少A.温度降低，压强增大，内能减少B.温度升高，压强增大，内能增加C.温度降低，压强减小，内能增加D.分子的平均动能增加，分子对器壁的单位面积碰撞的冲力增大E.【答案】ABD【详解】用压力厂向下压活塞时，外界对气体做功，因和外界没有热交换，可知气体的内能增加；气体的温度升高，气体分子的平均动能增加，分子对器壁单位面积碰撞的冲力增大；由理想气体状态方程可知，温度升高、气体体积减小，故气体的压强增大，正确，不符合题意；错误，符合题意故选CE ABDABD如图所示，透明瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，用橡皮塞把瓶口封住，用气筒向瓶内打气，然后

10.瓶塞会突然跳出，此时观察到瓶内有白雾产生.关于上述过程下列说法正确的有快速向瓶内打入气体的过程，气体状态变化是等容变化A.快速向瓶内打入气体时，瓶内水蒸气分子密度保持不变B.瓶塞突然跳出瞬间气体对外做功，瓶内气体温度降低C.瓶内瞬间形成的白雾是悬浮在气体中的小水滴D.【答案】CD【详解】快速向瓶内打入气体的过程，在瓶塞未跳起前，压缩瓶内的气体做功，瓶内气体的内能增加，瓶内水蒸气分子密度增大，继续打气，当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，使瓶内的水蒸气液化成小水珠，出现白气，故选项、正确，、错误.C DA B。