高中物理热力学第一定律 能量守恒定律课件人教版选修三.ppt
合集下载
第三章3.能量守恒定律—新教材人教版高中物理选择性必修第三册课件
() A.子弹减少的机械能等于木块增加的机械能 B.子弹减少的动能等于木块增加的动能 C.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和 D.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内 能之和
第三章 3.能量守恒定律—2020-2021学年新 教材人 教版（ 2019） 高中物 理选择 性必修 第三册 课件
过程中,能量的总量保持不变。
2.意义
(1)能量守恒定律告诉我们,各种形式的能量可以相互转化。
(2)各种互不相关的物理现象——力学的、热学的、电学的、磁学
的、光学的、化学的、生物学的等可以用能量守恒定律联系在一起。
二、永动机不可能制成
1.第一类永动机:人们设想中的不需要任何动力或燃料,却能不断地
对外做功的机器。
第三章 3.能量守恒定律—2020-2021学年新 教材人 教版（ 2019） 高中物 理选择 性必修 第三册 课件
第三章 3.能量守恒定律—2020-2021学年新 教材人 教版（ 2019） 高中物 理选择 性必修 第三册 课件
探究一
探究二
随堂检测
能量守恒定律 情境探究 (1)下图示意的永动机能实现吗? (2)热力学第一定律与能量守恒定律是什么关系?
D.利用核动力,使地球离开太阳系 解析利用磁场能可以使磁铁所具有的磁场能转化为动能,但由于摩 擦力的不可避免性,动能最终转化为内能使转动停止,故A不符合; 可利用光能的可转化性和电能的可收集性,使光能转化为船的动能 或飞机的动能,实现逆水行舟或飞机不带燃料飞行,故B、C符合;利 用反冲理论,以核力为能源,使地球获得足够大的速度,挣脱太阳引 力的束缚而离开太阳系,故D符合。 答案BCD
第三章 3.能量守恒定律—2020-2021学年新 教材人 教版（ 2019） 高中物 理选择 性必修 第三册 课件
过程中,能量的总量保持不变。
2.意义
(1)能量守恒定律告诉我们,各种形式的能量可以相互转化。
(2)各种互不相关的物理现象——力学的、热学的、电学的、磁学
的、光学的、化学的、生物学的等可以用能量守恒定律联系在一起。
二、永动机不可能制成
1.第一类永动机:人们设想中的不需要任何动力或燃料,却能不断地
对外做功的机器。
第三章 3.能量守恒定律—2020-2021学年新 教材人 教版（ 2019） 高中物 理选择 性必修 第三册 课件
第三章 3.能量守恒定律—2020-2021学年新 教材人 教版（ 2019） 高中物 理选择 性必修 第三册 课件
探究一
探究二
随堂检测
能量守恒定律 情境探究 (1)下图示意的永动机能实现吗? (2)热力学第一定律与能量守恒定律是什么关系?
D.利用核动力,使地球离开太阳系 解析利用磁场能可以使磁铁所具有的磁场能转化为动能,但由于摩 擦力的不可避免性,动能最终转化为内能使转动停止,故A不符合; 可利用光能的可转化性和电能的可收集性,使光能转化为船的动能 或飞机的动能,实现逆水行舟或飞机不带燃料飞行,故B、C符合;利 用反冲理论,以核力为能源,使地球获得足够大的速度,挣脱太阳引 力的束缚而离开太阳系,故D符合。 答案BCD
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第3章第2节热力学第一定律课件
法拉第
伏打
电动机
伏打电堆
化学能→电能 电能→机械能
1780
伽伐尼
发现电流
1800
1820
1821
奥斯特
电流的磁效应
焦耳
法拉第
电流的热效应
发电机
机械能→电能 电能→内能
1826
1831
塞贝克
温差电现象
内能→电能
1840
能量守恒定律的孕育期
3.永动机的失败
亨内考永动机
达芬奇永动机
磁力永动机
能量守恒定律的孕育期
系统向外界放出热量
概念辨析
功W
外界对系统做的功
W >0
外界对系统做正功
W <0
外界对系统做负功
热力学系统为密闭气体时的功
F
h
压
缩
h
F
膨
胀
W = F·
x
W = F·
x
外界对气体做正功
W >0
外界对气体做负功
W <0
例题1：密闭容器内有一定质量的气体。
（1）气体吸收热量的同时外界对它做功，气体
的内能如何变化？
吸热：Q > 0
外界对气体做功：W > 0
ΔU = Q + W
气体的内能增大
例题1：密闭容器内有一定质量的气体。
伏打
电动机
伏打电堆
化学能→电能 电能→机械能
1780
伽伐尼
发现电流
1800
1820
1821
奥斯特
电流的磁效应
焦耳
法拉第
电流的热效应
发电机
机械能→电能 电能→内能
1826
1831
塞贝克
温差电现象
内能→电能
1840
能量守恒定律的孕育期
3.永动机的失败
亨内考永动机
达芬奇永动机
磁力永动机
能量守恒定律的孕育期
系统向外界放出热量
概念辨析
功W
外界对系统做的功
W >0
外界对系统做正功
W <0
外界对系统做负功
热力学系统为密闭气体时的功
F
h
压
缩
h
F
膨
胀
W = F·
x
W = F·
x
外界对气体做正功
W >0
外界对气体做负功
W <0
例题1：密闭容器内有一定质量的气体。
（1）气体吸收热量的同时外界对它做功，气体
的内能如何变化？
吸热：Q > 0
外界对气体做功：W > 0
ΔU = Q + W
气体的内能增大
例题1：密闭容器内有一定质量的气体。
高二物理选修热力学第一定律-能量守恒定律(课堂PPT)
解：由题意知：W=300J，ΔU= -300J，
由ΔU=W+Q可得：
Q=ΔU-W
=-300J-300J= -600J
Q为负，表示气体放热600J
二.能量守恒定律
1. 历史过程 P54
2. 能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消 失，它只能从一种形式转化为另一种形 式，或者从一个物体转移到别的物体， 在转化或转移的过程中其总量不变，这 就是能量守恒定律 。
1、下列说法正确的是 （ D
）
A．外界对气体做功，气体的内能一定增大
B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定 增大
C．气体的温度越低，气体分子无规则运动 的平均动能越大
D．气体的温度越高，气体分子无规则运动 的平均动能越大
百度文库
2、图中活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活 塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气，以U甲、U乙分 别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆
26
11．如图5所示，一定质量的理想气体从状态A 先后经过等压、等容和等温过程完成一个循环， A、B、C状态参量如图所示，气体在状态A的温 度为27 ℃，求：
(1)气体在状态B的温度TB； (2)气体从A→B→C状态变化过程中与外界交换 的总热量Q.
27
【例5】 如图所示，倒悬的导热汽缸中封闭着一 定质量的理想气体，轻质活塞可无摩擦地上下移
由ΔU=W+Q可得：
Q=ΔU-W
=-300J-300J= -600J
Q为负，表示气体放热600J
二.能量守恒定律
1. 历史过程 P54
2. 能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消 失，它只能从一种形式转化为另一种形 式，或者从一个物体转移到别的物体， 在转化或转移的过程中其总量不变，这 就是能量守恒定律 。
1、下列说法正确的是 （ D
）
A．外界对气体做功，气体的内能一定增大
B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定 增大
C．气体的温度越低，气体分子无规则运动 的平均动能越大
D．气体的温度越高，气体分子无规则运动 的平均动能越大
百度文库
2、图中活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活 塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气，以U甲、U乙分 别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆
26
11．如图5所示，一定质量的理想气体从状态A 先后经过等压、等容和等温过程完成一个循环， A、B、C状态参量如图所示，气体在状态A的温 度为27 ℃，求：
(1)气体在状态B的温度TB； (2)气体从A→B→C状态变化过程中与外界交换 的总热量Q.
27
【例5】 如图所示，倒悬的导热汽缸中封闭着一 定质量的理想气体，轻质活塞可无摩擦地上下移
新人教版高中物理选修3-3课件 热力学第一定律 能量守恒定律
(3)若过程的始、末状态物体的内能不变，即 ΔU＝0，则 W＋Q
＝0 或 W＝－Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量。
[典型例题] 例 1.如图所示是密闭的汽缸，外力推动活塞 P 压缩气体， 对缸内气体做功 500 J，同时气体向外界放热 100 J，缸内气 体的( )
A．温度升高，内能增加 400 J B．温度升高，内能减少 400 J C．温度升高，内能增加 600 J D．温度升高，内能减少 600 J
解析：自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，说明 机械能在减少，A、C 错误；减少的机械能通过摩擦 转化成了内能，B 错误，D 正确。
答案：D
[知识预览] 1．热力学第一定律的理解和应用 2．能量守恒定律的理解和应用
1.对热力学第一定律的理解 (1)热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能 的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的 定量关系。 (2)定律的表达式 ΔU＝Q＋W 是标量式。 (3)应用时各量的单位应统一为国际单位焦耳。
3．给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过
程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，
则胎内气体( )
A．从外界吸热
B．对外界做负功
C．分子平均动能减小
D．内能增加
解析：缓慢放水过程中，胎内气体压强减小，气体膨 胀对外界做正功，B 错误；胎内气体温度不变，故分子平 均动能不变，C 错误；由于不计分子间势能，气体内能只 与温度有关，温度不变，内能不变，D 错误；由热力学第 一定律 ΔU＝W＋Q 知 ΔU＝0，W<0，故 Q>0，气体从外界 吸热，A 正确。
人教版高中物理选修3-3热力学第一定律 能量守恒定律名师公开课优质课件(38张)
入质量为 M 的沙箱后与沙箱合为一体， 共同摆起一定高度 h ，则整个过程中子
综 合 训 练 · 能 力 提 升
弹和沙箱由于相互作用所产生的内能为
多少？(不计空气阻力)
课 堂 互 动 · 突 破 考 点
综 合 训 练 · 能 力 提 升
课 堂 互 动 · 突 破 考 点
B．W＝8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－2×105
J C．W＝－8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝2×104 J
D．W＝－8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝－4×104
J
菜 单
物理·选修3-3
(2)表达式：___________ ΔU＝Q＋W 。
菜
单
物理·选修3-3
第十章
基 础 落 实 · 新 知 探 究
热力学定律
自主思考——判一判 1．(1)外界对系统做功，系统的内能一定增加。( ×) (2) 系统内能增加，一定是系统从外界吸收热量。 (× ) (3) 系统从外界吸收热量 5 J ，内能可能增加 5 J 。
菜
单
物理·选修3-3
第十章
基 础 落 实 · 新 知 探 究
热力学定律
自主思考——判一判
3．(1)第一类永动机不能制成的原因是技术问题。
(× ) (2) 第一类永动机不能制成的原因是违背了能量守
综 合 训 练 · 能 力 提 升
弹和沙箱由于相互作用所产生的内能为
多少？(不计空气阻力)
课 堂 互 动 · 突 破 考 点
综 合 训 练 · 能 力 提 升
课 堂 互 动 · 突 破 考 点
B．W＝8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－2×105
J C．W＝－8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝2×104 J
D．W＝－8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝－4×104
J
菜 单
物理·选修3-3
(2)表达式：___________ ΔU＝Q＋W 。
菜
单
物理·选修3-3
第十章
基 础 落 实 · 新 知 探 究
热力学定律
自主思考——判一判 1．(1)外界对系统做功，系统的内能一定增加。( ×) (2) 系统内能增加，一定是系统从外界吸收热量。 (× ) (3) 系统从外界吸收热量 5 J ，内能可能增加 5 J 。
菜
单
物理·选修3-3
第十章
基 础 落 实 · 新 知 探 究
热力学定律
自主思考——判一判
3．(1)第一类永动机不能制成的原因是技术问题。
(× ) (2) 第一类永动机不能制成的原因是违背了能量守
人教版高中物理选修3-3课件10.3热力学第一定律能量守恒定律
（1）外界对物体做功，物体的内能一定增加吗？ （2）物体向外界传递热量，它的内能是否一定减少呢？
【要点整合】 1.对热力学第一定律的理解 （1）对Δ U=W+Q的理解：热力学第一定律将单纯的绝热过程和 单纯的热传递过程中内能改变的定量表述推广到一般情况，既 有做功又有热传递的过程，其中Δ U表示内能改变的数量，W表 示做功的数量，Q表示外界与物体间传递的热量.
三、永动机不可能制成 1.第一类永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断地_对__外__ _做__功__的机器. 2.第一类永动机不可能制成的原因：违背了_能__量__守__恒__定律.
【想一想】有一种所谓“全自动”机械手表，既不需要上发条， 也不用任何电源，却能不停地走下去.这是不是一种永动机？ 如果不是，维持表针走动的能量是从哪儿来的？
【规范解答】（1）该“永动机”叶片进入热水中，吸收热量
而伸展划水，推动转轮转动，离开水面后向空气中放热，叶片
形状迅速恢复，所以转动的能量来自热水，由于不断向空气释
放热量，所以水温逐渐降低，A、B、C错，D对.
（2）气体做等压变化，体积变大，温度升高，平均动能增大，
内能的变化为ΔU=Q-p0（V2-V1）.
（2）突破了人们关于物质运动的机械观念的范围，从本质上 表明了各种运动形式之间相互转化的可能性.能量守恒定律比 机械能守恒定律应用更普遍，它是物理学中解决问题的重要思 维方法.能量守恒定律与细胞学说、达尔文的进化论并称19世 纪自然科学中的三大发现，其重要意义由此可见. （3）具有重大实践意义，即彻底粉碎了永动机的幻想.
能量守恒定律课件PPT
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
2．对公式 ΔU＝Q＋W 符号的规定
符号 W
Q
ΔU
外界对物体 物体吸收 内能增
＋
做功
热量
加
物体对外界 物体放出 内能减
－
做功
热量
少
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
3．判断是否做功的方法 一般情况下外界对物体做功与否，需看物体的体积是否变化．
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
1－1 空气压缩机在一次压缩中，活塞对空气做 了 2×105 J 的功，同时空气的内能增加了 1.5×105 J，这一过程 中空气向外界传递的热量是多少？
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
(3)在热力学第一定律 ΔU＝Q＋W 中，W、Q 和 ΔU 的正值、 负值各代表什么物理意义？
物理 选修3-3
第十章 热力学定律
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
解析： (1)由热力学第一定律：如果物体跟外界同时发生做 功和热传递的过程，那么，外界对物体所做功 W 加上物体从外界 吸收的热量 Q 等于物体内能的增加 ΔU，即 ΔU＝W＋Q
103热力学第一定律能量守恒定律PPT课件
（2）热传递：实质上是各物体间内能的转移
（3）做功和热传递在改变内能效果上是等 效的
8
2内能与热量的区别
1.内能是一个状态量，一个物体在不同的状态下 有不同的内能
2.热量是一个过程量，它表示由于热传递而引 起的变化过程中转移的能量，即内能的改变量。
3.如果没有热传递，就没有热量可言， 但此时仍有内能
• D、某物体的内能为E，含分子数为n个， 那么每个分子的内能为E/n
6
• 知识复习改变系统内能的两种方式
做功
热传递
对内
（外界对物 体做功）
对外
（物体对外 界做功）
吸热
（物体从外 界吸热）
放热
（物体对外 界放热）
内能增加 内能减少 内能增加 内能减少
7
1做功和热传递的区别
（1）做功改变内能：实质上是其它形式 的能和内能 之间转化
能 • B、速度快的分子比速度慢的分子温度高 • C、温度高物体中的分子运动速度大于温度
低的物体中的分子运动速度.
5
C
• 2关于内能，下列说法正确的是 机械能增大
• A、温度相同的物体内能一样多
• B、一罐气放在卡车上随卡车做加速运动， 罐中气体动能越来越大，所以内能也越来 越大
• C、一定质量的物体的内能，由温度和体积 决定
1、能量守恒定律。
2、从能量转化的观点理解热力学第一定律， 会用ΔU = Q + W分析和计算有关问题。
（3）做功和热传递在改变内能效果上是等 效的
8
2内能与热量的区别
1.内能是一个状态量，一个物体在不同的状态下 有不同的内能
2.热量是一个过程量，它表示由于热传递而引 起的变化过程中转移的能量，即内能的改变量。
3.如果没有热传递，就没有热量可言， 但此时仍有内能
• D、某物体的内能为E，含分子数为n个， 那么每个分子的内能为E/n
6
• 知识复习改变系统内能的两种方式
做功
热传递
对内
（外界对物 体做功）
对外
（物体对外 界做功）
吸热
（物体从外 界吸热）
放热
（物体对外 界放热）
内能增加 内能减少 内能增加 内能减少
7
1做功和热传递的区别
（1）做功改变内能：实质上是其它形式 的能和内能 之间转化
能 • B、速度快的分子比速度慢的分子温度高 • C、温度高物体中的分子运动速度大于温度
低的物体中的分子运动速度.
5
C
• 2关于内能，下列说法正确的是 机械能增大
• A、温度相同的物体内能一样多
• B、一罐气放在卡车上随卡车做加速运动， 罐中气体动能越来越大，所以内能也越来 越大
• C、一定质量的物体的内能，由温度和体积 决定
1、能量守恒定律。
2、从能量转化的观点理解热力学第一定律， 会用ΔU = Q + W分析和计算有关问题。
人教版高二下物理选修3-3：10.3热力学第一定律 能量守恒定律 (共51张PPT)
18
解析
解析 由于两管粗细相同，作用在液体上的大气压力的合力为零，故大气压力不做功；水流动过程中重 心下降，重力做正功，水的重力势能减少，减少的重力势能最终转化为内能，故水的内能增大，选项B 对，A、C、D错.
19
总结提升
利用能量守恒定律解决问题时，首先应明确题目中涉及哪几种形式的能量，其次分析哪种能量增加了， 哪种能量减少了，确定研究的系统后，用能量守恒观点求解.
27
解析
28
热力学第一定律的理解和应用
1.关于内能的变化，以下说法正确的是 ( ) A.物体吸收热量，内能一定增大 B.物体对外做功，内能一定减少 C.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变 D.物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变
29
解析
解析 根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，物体内能的变化与做功及热传递两个因素均有关，物体吸收热 量，内能不一定增大，因为物体可能同时对外做功，故内能有可能不变或减少，A错； 物体对外做功，还有可能吸收热量，内能可能不变或增大，B错，C正确； 物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少，D错误.
26
针对训练
例4 如图所示，倒悬的导热汽缸中封闭着一定质量的理想气体，轻质活塞可无摩擦地上下移动，活塞 的横截面积为S，活塞的下面吊着一个重为G的物体，大气压强恒为p0，起初环境的热力学温度为T0时， 活塞到汽缸底面的距离为L.当环境温度逐渐升高，导致活塞缓慢下降，该过程中活塞下降了0.1L，汽缸 中的气体吸收的热量为Q.求： (1)汽缸内部气体内能的增量ΔU； (2)最终的环境温度T.
解析
解析 由于两管粗细相同，作用在液体上的大气压力的合力为零，故大气压力不做功；水流动过程中重 心下降，重力做正功，水的重力势能减少，减少的重力势能最终转化为内能，故水的内能增大，选项B 对，A、C、D错.
19
总结提升
利用能量守恒定律解决问题时，首先应明确题目中涉及哪几种形式的能量，其次分析哪种能量增加了， 哪种能量减少了，确定研究的系统后，用能量守恒观点求解.
27
解析
28
热力学第一定律的理解和应用
1.关于内能的变化，以下说法正确的是 ( ) A.物体吸收热量，内能一定增大 B.物体对外做功，内能一定减少 C.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变 D.物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变
29
解析
解析 根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，物体内能的变化与做功及热传递两个因素均有关，物体吸收热 量，内能不一定增大，因为物体可能同时对外做功，故内能有可能不变或减少，A错； 物体对外做功，还有可能吸收热量，内能可能不变或增大，B错，C正确； 物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少，D错误.
26
针对训练
例4 如图所示，倒悬的导热汽缸中封闭着一定质量的理想气体，轻质活塞可无摩擦地上下移动，活塞 的横截面积为S，活塞的下面吊着一个重为G的物体，大气压强恒为p0，起初环境的热力学温度为T0时， 活塞到汽缸底面的距离为L.当环境温度逐渐升高，导致活塞缓慢下降，该过程中活塞下降了0.1L，汽缸 中的气体吸收的热量为Q.求： (1)汽缸内部气体内能的增量ΔU； (2)最终的环境温度T.
《热力学第一定律能量守恒定律》人教版高中物理选修3-3课件
然科学的
课堂小结
三、永动机不可能制成 1、 第一类永动机
概念：不需要任何动力或燃料，却能源源不断地对外做功。（不吃草的马） 结果：无一例外地归于失败。 原因：违背了能量守恒定律。
2、永动机给我们的启示 人类利用和改造自然时，必须遵循自然规律。
3、热力学第一定律的另一种表达：第一类永动机是不可能造成的。
二、能量守恒定律
例2、水平马路上行驶的汽车，在发动机熄火后，速度越来越慢，最后停止.这一
现象符合能的转化和守恒定律吗？如果符合,汽车失去的动能变成了什么？
动能
地面、轮胎的内能
符合能的转化和守恒定律
二、能量守恒定律
他们不懈努力反映了人类追求幸福生活的美好愿望。
三、永动机不可能制成
1、 第一类永动机 概念：不需要任何动力或燃料，却能源源不断地对外做功。（不吃草的马） 结果：无一例外地归于失败。 原因：违背了能量守恒定律。
问题与练习解答
6、如果用Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，△U表示物体内能的增加， 那么热力学第一定律可以表达为Q＝△U+W。怎样解释这个表达式的理意义?
解：物体吸收的能量一部分转化为物体的内能，使物体的内能增 加，同时另一部分因物体膨胀要对外界做功。
课堂小结
一、热力学第一定律
一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
B．气体可能向外界放热
C．气体一定从外界吸收热量 D．气体对外界做正功
(10-3)5. 在太阳光的直射下，地球表面每平方厘米每
分钟可获得4.2J的能量。试估算我国所有江河每年
（525600min）流入海洋的水流总量。假设只考虑海 洋中水的汽化，不考虑内陆的河流中水的汽化；常温 时水的汽化热为2.44×106J/kg。
选修3-3 第十章 热力学定律
3.热力学第一定律
淮中物理组 杨萍 2009-02-10
教学目标：
1、知道热力学第一定律及其表述式。 2、理解能量守恒定律。 3、知道第一类永动机不可能制成。 4、会运用能量转化与守恒的观点解释有关现象
教学重难点：
会运用热力学第一定律分析有关问题，并进行计算
上章回顾
一、热力学第一定律
1、内容：物体内能的增加等于外界对物体所做的功 与从外界吸收的热量之和 2、表达式： ΔU
Байду номын сангаас＝W + Q
一定量的气体，在膨胀过程中做了135J的功，同时 向外放热85J，则气体的内能变化量是多少？
3.符号规定：
ΔU＝W + Q
ΔU W
对内做功
Q
吸热 放热
+
增加量 减小量
-
对外做功
(1)169.7J，(2)2263.8J，(3)2094.1J
(10-3)2. 如图所示的容器，A、B中各有一个可自由移 动的活塞，活塞下面是水上面是大气、大气压恒定， A、B间带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热， 开始时A的水面比B高，开启K，A中的水逐渐向B中 流，最后达到平衡，在这个过程中 （ ） A.大气压力对水作功，水的内能增加 B.水克服大气压力作功，水的内能减少 C.大气压力对水不作功，水的内能不变 D.大气压力对水不作功，水的内能增加
二.能量守恒定律
1.自然界中存在不同形式的能 动能 动能
重力势能
弹性势能 电能 内能 .
重力势能
弹性势能 电能 内能 .
.
.
2.不同形式的能之间可以发相互转化 由特定的力做多少功来量度有多少能发生了转化
3.能量守恒定律的内容：
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能 从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体 转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量 保持不变.
1、做功可以改变内能： 绝热过程：
U W
2、热传递改变内能： 仅传热过程
←外界对系统做功
U Q
←外界向系统传递的热量
要让物体的内能增加20J，有什么方法？
对物体做20J功
对物体传20J热
→
做功与热传递等效
一定的功与确定数量的热量相 对应
对物体传10J热，再对物体做10J功 …… 如何计算物体的内能变化∆U ？
B．子弹减少的动量等于木块增加的动量
C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增
加的内能之和
D．子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木 块的内能增量之和
(10-3)4. 一定质量的理想气体由状态Ⅰ(p1，V1，T1)被 压缩至状态Ⅱ(p2，V2，T2)，已知T2＞ T1，则该过程 中 A．气体的内能一定是增加的 ( )
读书P56，了解能量守恒定律的发现过程
4.能量守恒定律的重要性 1)是一个普遍适用的定律 比机械能守恒定律应用更广 2)将各种现象联系在一起 力学、热学、电学、光学、化学、生物学... 3)指导着人们的生产、科研 泡利和费米利用能量守恒预言了中微子的存在 宣告了第一类永动机造不成 4)19世纪自然科学三大发现之一 ~；细胞学说；生物进化论(恩格斯)
5.与热力学第一定律的关系 热力学第一定律是只研究内能与其它形式的能发 生转化时的能量守恒定律.
三.永动机
1.第一类永动机 不需要动力或燃料，却能源源不断对外做功的机器 制造永动机的千万次努 力都以失败而告终
2.第一类永动机不可能制成 违背了能量守恒定律
(10-3)2. 一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑 水平面上的木块，未从木块中穿出．对于这一过程， 下列说法中正确的是 （ ） A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能
(10-3)3.在一个标准大气压下，水在沸腾时，1g水由液 态变成同温度的气态，其体积由1.043cm3变为1676cm3。 已知水的汽化热为2263.8J/g。求： (1)体积膨胀时气体对外界作的功W； (2)气体吸收的热量Q； (3)气体增加的内能ΔU。 如何求对外做的功？ 什么是汽化热？ 汽化热和哪些因素有关？ 见书P47
教学后记：
1.