1、了解焦耳的兩個(gè)實(shí)驗(yàn).2、知道做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式，能正確區(qū)分兩者的異同點(diǎn).3、理解內(nèi)能與功、熱量的關(guān)系.學(xué)習(xí)目標(biāo)3.1功、熱和內(nèi)能的改變用活塞壓縮空氣對(duì)空氣做功，空氣內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到燃點(diǎn)棉花燃燒。冬天搓手可使雙手變暖；向手吹氣也可使雙手變暖

1818年12月24日生于英國(guó)曼徹斯特，起初研究電學(xué)和磁學(xué)。1840年在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)上宣布了電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的定律，即焦耳定律。焦耳測(cè)量了熱與機(jī)械功之間的當(dāng)量關(guān)系——熱功當(dāng)量，為熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。焦耳絕熱過(guò)程：焦耳實(shí)驗(yàn)是一個(gè)需要在絕熱過(guò)程中完成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)只由于外界對(duì)它做功而與外界交換能量它不從外界吸熱，也不向外界放熱，這樣的過(guò)程叫絕熱過(guò)程1、實(shí)驗(yàn)1：一、焦耳的實(shí)驗(yàn)焦耳熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)裝置——對(duì)系統(tǒng)做機(jī)械功（1）實(shí)驗(yàn)裝置：用絕熱性能良好的材料制作容器，容器中安裝著葉片組成的攪拌器。（2）實(shí)驗(yàn)原理：重物下落時(shí)帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌容器中的水，水由于摩擦而溫度上升。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量表明，盡管各次懸掛重物的質(zhì)量不同，下落的高度也不一樣，但只要重力所做的功相同，容器內(nèi)水溫上升的數(shù)值都是相同的，即系統(tǒng)狀態(tài)的變化是相同的。焦耳熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)裝置——對(duì)系統(tǒng)做電功2、實(shí)驗(yàn)2（1）實(shí)驗(yàn)裝置：（如左圖）（2）實(shí)驗(yàn)原理：讓正在下降的重物帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，電流通過(guò)浸在液體中的電阻絲，由電流的熱效應(yīng)給液體加熱，使液體溫度上升。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于同一個(gè)系統(tǒng)，如果過(guò)程是絕熱的，那么不管通過(guò)電阻絲的電流或大或小、通電時(shí)間或長(zhǎng)或短，只要所做的電功相等，則系統(tǒng)溫度上升的數(shù)值是相同的，即系統(tǒng)的狀態(tài)就發(fā)生了同樣的變化。綜上所述：在各種不同的絕熱過(guò)程中，如果使系統(tǒng)從狀態(tài)1變?yōu)闋顟B(tài)2，所需外界做功的數(shù)量是相同的。也就是說(shuō)，在各種不同的絕熱過(guò)程中，要使系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化，做功的數(shù)量只由始末兩個(gè)狀態(tài)決定，而與做功方式無(wú)關(guān)，也就是不依賴于做功的具體過(guò)程和方式。3、焦耳的實(shí)驗(yàn)結(jié)論內(nèi)能：任何一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)都必定存在一個(gè)只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，這個(gè)物理量在兩個(gè)狀態(tài)間的差別與外界在絕熱過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)所做的功相聯(lián)系。我們把這個(gè)物理量稱為系統(tǒng)的內(nèi)能。1.在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過(guò)程中，當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過(guò)絕熱過(guò)程達(dá)到狀態(tài)2時(shí)二、功與內(nèi)能的改變?chǔ)=U2-U1=W2.在絕熱過(guò)程中，外界對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加；系統(tǒng)對(duì)外做功，系統(tǒng)的內(nèi)能減少。新課講授做功與氣體體積變化的關(guān)系壓縮氣體V減小外界對(duì)氣體做功絕熱U增加氣體不自由膨脹V增加氣體對(duì)外界做功絕熱U減小氣體自由膨脹V增加氣體對(duì)外界不做功絕熱U不變K氣體A非真空K氣體A真空BK氣體A三、熱與內(nèi)能的改變燒水的過(guò)程燒烤的過(guò)程三、熱與內(nèi)能的改變1、當(dāng)對(duì)系統(tǒng)單純傳熱過(guò)程中，熱量是系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過(guò)單純的傳熱達(dá)到狀態(tài)2時(shí)：ΔU=U2-U1=Q3、改變內(nèi)能的三種熱傳遞方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射。2、在沒有做功過(guò)程中，系統(tǒng)從外界吸收熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能增加；系統(tǒng)向外做放出熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能減少。從宏觀看，溫度表示的是物體的冷熱程度；從微觀看，溫度反映了分子熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度，是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。物體的溫度升高，其內(nèi)能一定增加。但向物體傳遞熱量，物體的內(nèi)能卻不一定增加(可能同時(shí)對(duì)外做功)。內(nèi)能與溫度熱量與溫度熱量是系統(tǒng)的內(nèi)能變化的量度，而溫度是系統(tǒng)內(nèi)大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)志。熱傳遞的前提條件是兩個(gè)系統(tǒng)之間要有溫度差，傳遞的是熱量而不是溫度。【特別提醒】只要存在溫度差，熱傳遞過(guò)程就會(huì)進(jìn)行，與原來(lái)物體內(nèi)能的多少大小無(wú)關(guān)。熱傳遞過(guò)程能量可以由內(nèi)能大的物體傳到內(nèi)能小的物體上，也可以由內(nèi)能小的物體傳到內(nèi)能大的物體上。1、改變內(nèi)能的兩種方式（1）做功知識(shí)要點(diǎn)歸納總結(jié)：外界對(duì)物體做功，內(nèi)能增加；物體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少（2）熱傳遞物體從外界吸熱，內(nèi)能增加；物體對(duì)外界放熱，內(nèi)能減少2、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別（1）量度的方式不同：①做功使物體內(nèi)能發(fā)生改變，內(nèi)能的改變就用做功的數(shù)值來(lái)量度。②熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生改變，內(nèi)能的改變用熱量來(lái)量度。（2）內(nèi)能改變的本質(zhì)不同：①做功使物體的內(nèi)能改變，是其他形式的能量和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化（不同形式能量間的轉(zhuǎn)化）②熱傳遞使物體的內(nèi)能改變，是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移（同種形式能量的轉(zhuǎn)移）比較項(xiàng)目做功熱傳遞內(nèi)能變化外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能增加；物體對(duì)外界做功，物體的內(nèi)能減少物體吸收熱量，內(nèi)能增加；物體放出熱量，內(nèi)能減少物理實(shí)質(zhì)其他形式的能（機(jī)械能、電能等）與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化（不同形式能量間的轉(zhuǎn)化）不同物體間或同一物體不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移（同種形式能量的轉(zhuǎn)移）相互聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱量在改變內(nèi)能的效果上是相同的（做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的）做功和熱傳遞的區(qū)別練習(xí)、下列改變物體內(nèi)能的物理過(guò)程中，屬于對(duì)物體傳熱來(lái)改變物體內(nèi)能的有（）A．用鋸子鋸木料，鋸條溫度升高 B．擦火柴時(shí)，火柴頭燃燒起來(lái)C．搓搓手就感覺手暖和些 D．陽(yáng)光照射地面，地面溫度升高D課堂練習(xí)練習(xí)、（多選）下列關(guān)于內(nèi)能的說(shuō)法正確的是（）

A.物體吸收熱量，內(nèi)能一定增加B.物體放出熱量，內(nèi)能一定減少C.當(dāng)做功和熱傳遞同時(shí)存在時(shí)，物體的內(nèi)能可能不變D.物體對(duì)外做功，內(nèi)能可能增加CD練習(xí)、（多選）下列關(guān)于熱量的說(shuō)法，正確的是（）A.溫度高的物體含有的熱量多B.內(nèi)能多的物體含有的熱量多C.熱量、功和內(nèi)能的單位相同D.熱量和功都是過(guò)程量，而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量CD練習(xí)、（多選）如圖為焦耳實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，用絕熱性能良好的材料制作容器，重物下落時(shí)帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌容器里的水，引起水溫升高，關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列正確的是（）A．該裝置可測(cè)定做功和內(nèi)能變化的關(guān)系B．做功增加了水的熱量C．做功增加了水的內(nèi)能D．功和熱量是完全等價(jià)的，無(wú)區(qū)別AC課堂練習(xí)

練習(xí)、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動(dòng)的絕熱活塞