热力学定律(教案)
3.2热力学第一定律 教案-高中物理选择性必修第三册
物理鲁科版选择性必修第三册教案第3章热力学定律第2节热力学第一定律【教学目标】1、理解能的转化和守恒定律，能举出实例。
2、理解能的转化和守恒定律和热力学第一定律的关系。
3．会用能的转化和守恒定律分析物理现象和解决实际问题。
【教学重难点】用能的转化和守恒定律分析自然现象，解决实际问题【教学过程】1、能量守恒定律的发现（1）迈尔的发现迈尔产生了热和机械运动有一定对应关系的思想。
迈尔从理论上具体地论证了机械能、内能、化学能、电磁能等都可相互转化。
随后，他提出了物理、化学过程中能量守恒的思想。
（2）焦耳的研究他的研究方法与迈尔不同，他采用的是严格的定量实验分析法。
1840年，焦耳通过实验得出了焦耳定律，从而给出了电能向内能转化的定量关系，为发现普遍的能量守恒定律打下了基础。
焦耳设计了一个非常巧妙的实验，攻克了热功转换。
后人为了纪念他，把功和能量的单位定义为焦耳。
（3）亥姆霍兹的贡献1847年，他在柏林物理学会上宣读论文《论力的守恒》，系统地阐述了能量守恒原理，从理论上把力学中的能量守恒原理推广到热、光、电、磁、化学反应等过程，揭示了它们之间的统-性。
他还将能量守恒原理与永动机不可能实现联系起来，使这一原理更具说服力。
亥姆霍兹的工作从理论上对能量守恒定律进行了重要的概括，他基本上是独立完成这一发现的。
但是他没有去争取这一发现的优先权，而是谦逊地肯定了迈尔和焦耳所作的贡献。
二、能量守恒定律及其应用1、定律内容：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不变。
这就是能量守恒定律。
2、理解：⑴.自然界存在着多种不同形式的运动，每种运动对应着一种形式的能量。
如机械运动对应机械能；分子热运动对应内能；电磁运动对应电磁能。
⑵.不同形式的能量之间可以相互转化。
摩擦可以将机械能转化为内能；炽热电灯发光可以将电能转化为光能。
⑶.热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的具体体现。
大学热力学第一定律教案
教学目标：1. 理解并掌握热力学第一定律的基本原理和表述方式。
2. 掌握内能、热量和功的概念及其相互关系。
3. 熟悉热力学第一定律在工程和实际应用中的重要性。
4. 能够运用热力学第一定律进行能量转换和守恒的计算。
教学重点：1. 热力学第一定律的基本原理。
2. 内能、热量和功的计算方法。
3. 热力学第一定律在工程和实际应用中的案例。
教学难点：1. 状态函数的概念及其与过程变量的区别。
2. 热力学第一定律在不同过程中的应用。
教学准备：1. 教学视频：介绍热力学第一定律的原理和应用。
2. 科学实验：组织学生进行实验，体验能量守恒和转换的过程。
3. 课件与习题：制作简洁明了的课件，提供适量的练习题。
教学过程：一、导入1. 介绍热力学第一定律的基本概念，引导学生思考能量守恒和转换的重要性。
2. 提出问题：如何描述能量在系统内部和系统与环境之间的转换？二、讲解热力学第一定律的基本原理1. 介绍热力学第一定律的表述方式：物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和。
2. 解释内能、热量和功的概念及其相互关系。
3. 强调能量守恒和转换在热力学过程中的重要性。
三、讲解内能、热量和功的计算方法1. 讲解内能的计算方法，包括理想气体和实际气体的内能计算。
2. 讲解热量的计算方法，包括等温、绝热、等压和等容过程中的热量计算。
3. 讲解功的计算方法，包括体积功和表面功的计算。
四、讲解热力学第一定律在工程和实际应用中的案例1. 介绍热力学第一定律在热机、制冷机和空调系统中的应用。
2. 分析热力学第一定律在化工、能源和环境保护等领域的重要性。
五、实验演示1. 组织学生进行实验，观察和记录能量守恒和转换的过程。
2. 引导学生分析实验结果，加深对热力学第一定律的理解。
六、习题讲解与讨论1. 提供适量的练习题，让学生运用所学知识进行计算。
2. 讨论练习题中的难点和易错点，帮助学生巩固所学知识。
七、总结1. 总结热力学第一定律的基本原理和应用。
(完整版)热力学第一定律教案
教学重点：热力学第一定律和能量守恒定律
教学难点：永动机
一、热力学第一定律
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递．
运用此公式时，需要注意各物理量的符号：物体内能增加时，为正，物体内能减少时，为负；外界对物体做功时，为正，物体对外界做功时，为负；物体吸收热量时，
为正，物体放出热量时，为负．
例1：下列说法中正确的是：
A、物体吸收热量，其内能必增加
B、外界对物体做功，物体内能必增加
C、物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能减少
D、物体温度不变，其内能也一定不变
答案：C
评析：在分析问题时，要求考虑比较周全，既要考虑到内能包括分子动能和分子势能，又要考虑到改变内能也有两种方式：做功和热传递．
例题2：空气压缩机在一次压缩中，空气向外界传递的热量2.0 ×105J，同时空气的内能增加了1.5 ×105J. 这时空气对外做了多少功？
解：根据热力学第一定律知
1.5 ×105J -
2.0 ×105J = -0.5 ×105J
所以此过程中空气对外做了0.5 ×105J的功．
二、能量守恒定律
1、复习各种能量的相互转化和转移
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别的形式，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．（学生看书学习能量守恒定律内容）．
3、能量守恒定律的历史意义．
三、永动机
永动机的原理违背了能量守恒定律，所以是不可能的．
举例说明几种永动机模型
四、作业。
化学热力学定理教案高中
化学热力学定理教案高中
一、教学目标
1. 了解化学热力学定理的基本概念和主要内容。
2. 掌握化学热力学计算的方法和技巧。
3. 能够应用化学热力学定理解决实际问题。
二、教学内容
1. 热力学基础知识回顾
2. 热容、焓、熵的概念及计算方法
3. 热化学方程式的应用
4. 热力学第一定律
5. 热力学第二定律
三、教学重点
1. 热力学中的基本概念和计算方法。
2. 热化学方程式的应用。
四、教学难点
1. 热力学定理的应用。
2. 热力学第二定律的理解。
五、教学过程
1. 导入：通过实际例子引入化学热力学定理的概念，激发学生的学习兴趣。
2. 学习：依次介绍热力学基础知识、热容、焓、熵的概念及计算方法，热化学方程式的应用，热力学第一定律和第二定律的内容。
3. 训练：通过案例分析和练习题，帮助学生掌握化学热力学计算的方法和技巧。
4. 总结：对本节课所学内容进行总结，并强调化学热力学定理在解决实际问题中的重要性。
六、课后作业
1. 完成相关练习题。
2. 总结化学热力学定理的重要内容。
3. 以实际案例为例，分析其中涉及的热力学问题并提出解决方案。
七、教学反思
通过本节课的学习，学生应该对化学热力学定理有一个清晰的认识，能够熟练运用相关知识解决实际问题。
在教学过程中，老师应重点讲解关键概念和计算方法，引导学生思考和分析。
同时，应提供丰富的实例和练习题，加强学生的实际操作能力和应用能力。
2022物理第13章热学第3节热力学定律与能量守恒定律教案
第3节热力学定律与能量守恒定律一、热力学第一定律1．改变物体内能的两种方式（1）做功；(2）热传递。
2．热力学第一定律(1)内容：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.（2)表达式：ΔU＝Q＋W。
（3)正、负号法则：物理量W QΔU＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加－物体对外界做功物体放出热量内能减少二、能量守恒定律1．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，或者是从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变.2．条件性能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的。
3．第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律。
三、热力学第二定律1．热力学第二定律的两种表述（1）克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体.（2）开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功，而不产生其他影响.或表述为“第二类永动机是不可能制成的”。
2．用熵的概念表示热力学第二定律：在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小。
3．热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
4．第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律。
一、思考辨析（正确的画“√"，错误的画“×”)1．外界压缩气体做功20 J,气体的内能可能不变.2．给自行车打气时，发现打气筒的温度升高，这是因为打气筒从外界吸热。
（×) 3．可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功.4．热机中,燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化. (×)5．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，能量正在消失.6．利用河水的能量使船逆水航行的设想，符合能量守恒定律.(√)二、走进教材1．（人教版选修3－3P61T2）(多选)下列现象中能够发生的是（)A．一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热B．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能C．桶中混浊的泥水在静置一段时间后,泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体CD[由热力学第二定律可知，一切自发进行与热现象有关的宏观过程，都具有方向性,A错误;热机的工作效率不可能达到100%，B错误；泥沙下沉,系统的重力势能减少，没有违背热力学第二定律，C正确；冰箱通过压缩机的工作,把热量从低温物体传到高温物体,该过程消耗了电能，没有违背热力学第二定律，D正确。
热力学定律教案
热力学定律教案引言热力学是物理学中的一个重要分支，研究能量转化和守恒的规律。
热力学定律是热力学研究的基础，对于理解能量转化和热力学过程至关重要。
本教案将介绍热力学的三大定律：热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。
1. 热力学第一定律热力学第一定律，也称能量守恒定律，阐述了能量在一个系统中的守恒原理。
根据热力学第一定律，能量可以从一个形式转化为另一个形式，但总能量在系统封闭的条件下保持恒定。
这一定律可以用以下方程表示：$$\Delta U = Q - W$$其中，$\Delta U$代表系统内能的变化，$Q$代表系统所吸收或放出的热量，$W$代表系统所做的功。
2. 热力学第二定律热力学第二定律探讨了能量转化的方向性和不可逆性。
该定律阐明了热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体，而是自然地从高温物体传递到低温物体。
热力学第二定律可以通过以下两种表述方式来描述：- 卡诺定理：任何热机的效率都不可能达到100%。
- 热力学不等式：$$\Delta S_{\text{总}} = \Delta S_{\text{系统}} + \Delta S_{\text{环境}} \geq 0$$其中，$\Delta S_{\text{总}}$代表系统和环境的总熵变，$\Delta S_{\text{系统}}$代表系统的熵变，$\Delta S_{\text{环境}}$代表环境的熵变。
3. 热力学第三定律热力学第三定律，也称为绝对零度定律，指出在绝对零度下，系统的熵值为零。
绝对零度是温度的最低限度，它是-273.15摄氏度或0开尔文。
热力学第三定律的重要性在于它提供了计算熵变的参考基准。
结论热力学定律是研究能量转化和守恒的基本规律。
热力学第一定律阐述了能量守恒的原理，热力学第二定律介绍了能量传递的方向性和不可逆性，热力学第三定律则指出了系统在绝对零度时的熵值为零。
通过了解和应用这些热力学定律，我们可以更深入地理解和分析热力学过程以及能量转化的规律。
3.2热力学第一定律 教案
3.2热力学第一定律〖教材分析〗通过对上两节课内容的归纳，即做功和热传递都可以改变物体的内能，并且二者是等效的。
在此基础上，提出当外界对物体既做功又热传递时，物体的内能如何改变?通过分析讨论，自然得出热力学第一定律。
通过课本例题的讲解，培养学生运动热力学第一定律分析和解决问题的能力。
〖教学目标与核心素养〗物理观念∶知道热力学第一定律及其符号法则，能从热力学学的视角正确描述和解释生活中的热现象，能灵活应用热力学第一定律解决实际问题。
科学思维∶理解热力学第一定律的公式，并能在新的生活情境中对问题进行分析和推理。
科学探究：通过热力学第一定律的应用，养成与他人合作探究的习惯，体验科学家探究规律的艰辛与执着。
科学态度与责任∶从焦耳的实验到热力学第一定律，认识到我们应该具有实事求是的态度，认识到物理学是人类认识自然的方式之一。
〖教学重难点〗教学重点：热力学第一定律的公式及其符号法则。
教学难点：热力学第一定律和实际应用。
〖教学准备〗多媒体课件等。
〖教学过程〗一、新课引入汽缸内有一定质量的气体，压缩气体的同时给汽缸加热。
那么，气体内能的变化会比单一方式（做功或传热）更明显。
这是为什么呢?分析：压缩气体，内能增大，给气体加热内能也是增大。
两者叠加所以就更明显。
二、新课教学（一）热力学第一定律焦耳的实验归总结除了：做功与传热在改变系统内能方面是等价的。
之前学过做功和热传递都可以改变物体的内能，回顾一下公式。
在绝热过程中Q=0，系统内能增量等于外界对系统做的功ΔU=W，而当外界对系统做功为零W=0，那系统的内能增量等于吸热ΔU=Q。
这两种方式在改变物体内能的结果上是相同的。
思考：如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能又如何变化呢？既然做功与传热对改变系统的内能是等价的，那么当外界既对系统做功又对系统传热时，内能的变化量就应该是ΔU=W+Q热力学第一定律：一个热力学系统的内能变化量等于外界向他传递的热量与外界对他所做的功的和。
热力学第一定律教案
热力学第一定律教案教案标题：热力学第一定律教案教案目标：1. 了解热力学第一定律的基本概念和原理；2. 能够应用热力学第一定律解决与能量转化和守恒相关的问题；3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
教案步骤：引入（5分钟）：1. 引导学生回顾能量的基本概念，并与热力学第一定律进行联系。
2. 提出问题：你认为能量是如何转化的？为什么能量转化是有限度的？探究（20分钟）：1. 分组讨论：学生分成小组，讨论并总结能量转化和守恒的基本原理。
2. 指导实验：老师引导学生进行一个简单的实验，例如将一杯温水和一杯冷水混合，观察和记录温度的变化。
3. 实验数据分析：学生根据实验数据，运用热力学第一定律的原理解释实验结果。
知识讲解（15分钟）：1. 讲解热力学第一定律的定义和表达式：ΔU = Q - W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外界做功。
2. 解释热力学第一定律的意义和应用：能量守恒的原理，能量转化的限制。
练习与应用（20分钟）：1. 分组讨论：学生分组完成一系列与热力学第一定律相关的问题，例如计算系统内能的变化、吸收的热量或做的功等。
2. 提供案例：老师提供一些实际案例，让学生应用热力学第一定律解决问题，如汽车引擎的工作原理、热水器的工作原理等。
总结与拓展（10分钟）：1. 总结热力学第一定律的核心概念和应用。
2. 引导学生思考：热力学第一定律在日常生活和工程领域中的重要性。
作业：布置相关的练习题，要求学生应用热力学第一定律解决问题，并要求学生设计一个简单的实验来验证热力学第一定律。
教学评估：1. 实验报告：评估学生实验设计和数据分析的能力。
2. 练习题评估：评估学生对热力学第一定律的理解和应用能力。
教学资源：1. 实验器材：温度计、热水杯、冷水杯等。
2. 教学课件：包括热力学第一定律的定义、公式和相关案例。
3. 练习题和参考答案。
教学延伸：1. 鼓励学生进行更复杂的实验设计，探究热力学第一定律在不同条件下的适用性。
高中物理热力学第一定律教案
高中物理热力学第一定律教案引言：热力学是物理学中的重要分支，旨在研究热能与功的转换关系以及物质的热平衡状态。
在高中物理教学中，热力学的学习对学生的科学素养和物理思维的培养至关重要。
本教案将以高中物理热力学第一定律为核心内容，通过理论讲解和实验探究相结合的方式，帮助学生深入理解热力学的基本原理和应用。
一、知识概述1. 定义：高中物理热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明在一个孤立系统中，能量可以相互转化，但总能量不会增加或减少。
2. 表示形式：ΔU = Q - W，其中ΔU代表系统内能的变化，Q代表吸热量，W代表功。
二、理论讲解1. 系统内能的概念系统内能是指物体中分子的热运动能量总和。
分子运动越剧烈，其内能越高。
2. 吸热和放热吸热是指系统从外界吸收热量，其符号为正；放热是指系统向外界释放热量，其符号为负。
3. 功的概念和形式功是指外界对系统做的可逆过程中的能量转移。
根据形式的不同，功可以分为以下几种情况：- 体积无限长做功：W = -PΔV，其中P代表压强，ΔV代表体积变化。
- 力沿直线做功：W = Fdcosθ，其中F代表力，d代表位移，θ代表力和位移间的夹角。
4. 第一定律的表达形式根据能量守恒定律，系统内能的变化等于吸热量与对外做的功的代数和。
三、实验探究为了加深学生对热力学第一定律的理解，我们将进行以下实验：1. 实验目的：通过加热水的方式，观察热能转化和功的变化。
2. 实验材料：烧杯、热水、温度计、测量缸、线圈等。
3. 实验步骤：a. 将温度计插入热水中，记录初始温度。
b. 加热水，直到水温升高一定程度。
c. 实时观察并记录温度变化。
d. 探究热能转化和功的关系，并记录结果。
4. 实验结果：实验结果表明，随着温度的升高，系统内能增加，吸热量增加，同时对外做的功也增加。
四、拓展应用热力学第一定律在现实生活中有着广泛的应用。
以下是一些典型的例子：1. 热机工作原理：汽车引擎、蒸汽机等都是基于热力学第一定律的热机。
热力学第一定律教案
热力学第一定律教案热力学第一定律教案一、教学目标1.理解热力学第一定律的定义和内涵，掌握能量守恒定律。
2.能够运用热力学第一定律解释和计算能量的转化和转移问题。
3.培养学生分析和解决问题的能力，发展学生的科学素养和实验技能。
二、教学内容热力学第一定律的内容，以及如何运用热力学第一定律解释和计算能量的转化和转移问题。
三、教学过程1.引入：通过实例引入热力学第一定律，让学生感知能量守恒定律在日常生活和工业生产中的重要性。
2.基本概念的讲解：讲解热量、工作和内能的定义，阐述这些概念在热力学中的重要性。
特别强调热量和工作在能量转化过程中的作用。
3.热力学第一定律的表述：讲解热力学第一定律的具体表述，即能量不能被创造或消失，只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体传递给另一个物体。
让学生理解这个定律的实质是能量守恒。
4.热力学第一定律的应用：通过实例讲解如何运用热力学第一定律解释和计算能量的转化和转移问题。
例如，通过一个加热器将热量转化为机械能，或者通过一个制冷器将机械能转化为热量。
5.实验操作：通过实验活动，让学生亲自操作实验，观察能量的转化和转移过程，体验热力学第一定律。
6.课堂讨论：组织学生进行小组讨论，分享对热力学第一定律的理解和应用，以及在日常生活中找到的能量转化和转移的例子。
7.总结与回顾：回顾热力学第一定律的定义和内涵，总结能量守恒定律的重要性，强调在日常生活和工业生产中保持能量平衡的重要性。
8.作业布置：布置相关练习题，让学生巩固热力学第一定律的内容，并能够灵活运用该定律解释和计算能量的转化和转移问题。
四、教学评价通过提问、小组讨论和作业检查等方式，评价学生对热力学第一定律的理解和应用情况。
同时，鼓励学生通过自主学习和实验操作进一步加深对热力学第一定律的理解。
选修优选热力学第一定律教案
第 3 节热力学第必然律目标导航1．知道热力学第必然律的内容及其表达式2．理解能量守恒定律的内容3．认识第一类永动机不能能制成的原因诱思导学1.热力学第必然律（1）. 一个热力学系统的内能增量等于外界向它传达的热量与外界对它所做的功的和。
这个关系叫做热力学第必然律。
其数学表达式为：U=W+Q（ 2）. 与热力学第必然律相般配的符号法规做功 W热量Q内能的改变U系统从外界吸取外界对系统做功系统的内能增加热量取负值系统对外界做功系统向外界放出系统的内能减少“－”热量（3）热力学第必然律说了然做功和热传达是系统内能改变的量度，没有做功和热传达就不能能实现能量的转变或转移，同时也进一步揭穿了能量守恒定律。
（4）应用热力学第必然律解题的一般步骤：①依照符号法规写出各已知量（ W、Q、 U）的正、负；②依照方程U=W+Q求出未知量；③再依照未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。
2.能量守恒定律⑴. 自然界存在着多种不相同形式的运动，每种运动对应着一种形式的能量。
如机械运动对应机械能；分子热运动对应内能；电磁运动对应电磁能。
⑵. 不相同形式的能量之间能够互相转变。
摩擦能够将机械能转变成内能；火热电灯发光能够将电能转变成光能。
⑶. 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变成另一种形式，也许从一个物体转移到其余物体，在转变或转移的过程中其总量不变。
这就是能量守恒定律。
(4). 热力学第必然律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的详尽表现。
(5). 能量守恒定律合用于任何物理现象和物理过程。
(6).能量守恒定律的重要意义第一，能量守恒定律是支配整个自然界运动、发展、变化的宽泛规律，学习这个定律，不能够满足一般理解其内容，更重要的是，从能量形式的多样化及其互相联系，互相转变的事实出发去认识物质世界的多样性及其宽泛联系，并的确成立能量既不会凭空产生，也不会凭空消失的见解，作为今后学习和生产实践中办理一的确责问题的基本指导思想之一。
高三物理上册《热力学第一定律》教案、教学设计
3.引导学生运用符号表示法进行热力学第一定律的描述，培养学生的符号意识。
4.注重理论与实践相结合，让学生在实际问题中运用热力学第一定律，提高学生的应用能力。
三、教学重难点和教学设想
（一）教学重难点
1.理解热力学第一定律的本质，掌握内能、热量、功三种能量形式之间的转化关系。
2.知识回顾，温故知新：在教学热力学第一定律之前，先引导学生复习能量守恒定律，为学习新知识打下基础。
教学活动：让学生回顾能量守恒定律的内容，举例说明其在物理学中的应用。
3.实践操作，直观感知：通过实验和观察，让学生直观地感受热力学第一定律所描述的能量转化过程。
教学活动：进行热力学实验，如等压过程、等温过程等，让学生观察并记录实验数据。
4.能够运用热力学第一定律解决一些简单的热力学问题，如等压过程、等温过程等。
（二）过程与方法
1.观察、实验：通过观察热现象，进行实验，培养学生对热力学现象的感知能力。
2.分析、归纳：引导学生运用热力学第一定律分析实际问题，培养学生的逻辑思维和分析问题的能力。
3.探究、创新：鼓励学生提出新的问题，尝试运用热力学第一定律解决，培养学生的探究精神和创新能力。
a.学生分享学习心得，总结热力学第一定律的重点和难点。
b.教师点评，强调本节课的重点知识，解答学生疑问。
c.组织学生进行课堂小结，对本节课的知识点进行梳理。
d.布置课后作业，巩固课堂所学知识，为下一节课的学习做好准备。
五、作业布置
为了巩固学生对热力学第一定律的理解，提高学生的应用能力，特布置以下作业：
4.理论学习，深入理解：引导学生学习热力学第一定律的符号表示法，深入理解各物理量的含义和关系。
热力学第一定律教案完整版
热⼒学第⼀定律教案完整版热⼒学第⼀定律教案Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】热⼒学第⼀定律信丰县第六中学朱永辉教学⽬标1、理解物体跟外界做功和热传递的过程中W、Q、△U的物理意义。
2、会确定W、Q、△U的正负号。
3、理解、掌握热⼒学第⼀定律，从能量转化和转移的观点理解热⼒学第⼀定律。
4、会⽤△U=W+Q分析和计算问题。
5、理解、掌握能量守恒定律及其重要性。
6、要有能量意识，会⽤能量守恒的观点分析、解决有关问题，明确它的优越性。
7、知道第⼀类永动机不可能成功的原因。
8、⼈类对⾃然规律的认识是不断深⼊的。
重点、难点分析重点：能量守恒定律难点：热⼒学第⼀定律△U=W+Q中各物理量的意义及正负号的确定，这对学⽣是很困难的，要⽤收⼊、⽀出和结存的观点去分析，要抓住研究对象。
另⼀难点是⽤能量守恒的观点去分析和解决问题，它的优越性是不管中间过程细节问题，要逐渐培养学⽣⽤能量观点解题。
课时安排：⼀课时课前准备：教师：柴油机模型、电动机、电炉⼦、灯泡、电池、打⽓筒、投影仪、胶⽚、多媒体学⽣：电动玩具、利⽤机械能守恒定律制成的⼩玩具、植物标本（如⽟⽶粒）教学设计（教学过程）引⼊新课我们在前⾯学习了改变内能的两种⽅式：做功和热传递，即通过对物体做功或者经过热传递的过程都能改变物体内能，那么它们之间有什么数量关系呢以前我们还学习过电能、化学能等各中形式的能，它们在相互转化的过程中遵守什么样的规律呢今天我们就来研究这些问题。
板书：第六节热⼒学第⼀定律能量守恒定律同学们带着下列问题看课本，看到△U=W+Q板书：（投影⽚）1、⼀个物体，如果它跟外界不发⽣热交换，那么外界对它做功与物体对外做功，会引起物体内能怎样的变化？2、⼀个物体，如果外界与物体之间没有做功，那么物体吸热与放热会引起物体内能的怎样的变化？3、如果物体跟外界同时发⽣做功和热传递的过程，W、Q、△U的正负号如何确定？4、W、Q、△U三者都有正负，它们的关系怎样？让同学们前后座四⼈为⼀⼩组，互相交流⼀下，得出正确结论。
高中物理-高二热力学第一定律能量守恒定律教案
高中物理-高二热力学第一定律能量守恒定律教案教学目标：1. 理解热力学中的能量守恒定律，即第一定律。
2. 掌握能量守恒定律的基本概念和公式。
3. 能够通过应用能量守恒定律解决实际问题。
教学重点：能量守恒定律的概念和应用。
教学难点：能量守恒定律的应用。
教学方法：讲授法、探究法、案例分析法、归纳法。
教学手段：黑板、彩色笔、PPT。
教学准备：教材、习题册、PPT课件。
教学过程：一、导入（5分钟）教师通过向学生提问开展导入环节，引导学生回顾热力学的内容，例如热和温度之间的区别，温度与热量的关系等。
二、讲授（25分钟）1. 能量守恒定律的概念教师介绍能量守恒定律的基本概念，即能量不能被创造或毁灭，只能由一种形式转化为另一种形式，能量的总量在任何时刻都保持不变。
2. 能量守恒定律的公式教师通过示意图展示能量守恒定律的公式：$\Delta E=\DeltaQ-\Delta W$，其中$\Delta E$表示系统内部能量的变化量，$\Delta Q$表示系统所吸收的热量，$\Delta W$表示系统所做的功；讲解各项表达式的含义和单位。
3. 能量守恒定律的应用教师通过案例分析法和归纳法，引导学生掌握能量守恒定律的应用方法和技巧。
三、练习（25分钟）教师布置若干道练习题，学生结合教师的讲解，独立或小组完成练习题，检查掌握情况。
四、总结（5分钟）教师通过提问的方式，帮助学生回顾本节课的重点内容，加强记忆。
五、作业（无）教师以巩固知识为目的，不布置任何作业。
教学反思：本节课通过讲授法和案例分析法，让学生掌握了热力学中能量守恒定律的概念和应用方法。
应用能量守恒定律解决实际问题是学生从理论角度深入了解能量守恒定律的重要手段。
教学过程中，教师还可以增加学生的动手能力，引入更多实验环节，提高学生的学习兴趣和求知欲。
大学_热力学第一定律教案
教学目标：1. 理解热力学第一定律的基本原理和概念。
2. 掌握热力学第一定律的表达式及其物理意义。
3. 学会应用热力学第一定律解决实际问题。
4. 培养学生的科学思维能力和实验操作能力。
教学重点：1. 热力学第一定律的基本原理和概念。
2. 热力学第一定律的表达式及其物理意义。
3. 应用热力学第一定律解决实际问题。
教学难点：1. 热力学第一定律与能量守恒定律的关系。
2. 热力学第一定律在复杂系统中的应用。
教学准备：1. 教学视频：介绍热力学第一定律的原理和应用。
2. 实验器材：演示实验设备，如温度计、压力计、量热器等。
3. 课件与习题：制作简洁明了的课件，并准备适量的练习题。
教学过程：一、导入1. 引入热力学第一定律的定义，激发学生的兴趣。
2. 提出问题：热力学第一定律在物理学中有什么重要意义？二、基本原理与概念1. 介绍热力学第一定律的基本原理，即能量守恒定律。
2. 解释内能、热量、功等概念，并阐述它们之间的关系。
3. 通过实例讲解热力学第一定律在生活中的应用。
三、热力学第一定律的表达式及其物理意义1. 介绍热力学第一定律的表达式：ΔU = Q - W，其中ΔU表示内能变化，Q表示吸收的热量，W表示对外做功。
2. 解释表达式中各个物理量的正负号含义。
3. 通过实例讲解热力学第一定律的物理意义。
四、应用热力学第一定律解决实际问题1. 举例说明热力学第一定律在热机、制冷机等设备中的应用。
2. 引导学生运用热力学第一定律分析实际案例，如汽车发动机、空调等。
3. 分组讨论，让学生尝试解决实际问题。
五、实验演示1. 通过实验演示热力学第一定律的应用，如量热器实验、绝热过程实验等。
2. 引导学生观察实验现象，分析实验数据，加深对热力学第一定律的理解。
六、课堂小结1. 总结热力学第一定律的基本原理和概念。
2. 强调热力学第一定律在物理学中的重要意义。
3. 指出教学过程中的重点和难点。
七、作业布置1. 完成课后习题，巩固所学知识。
高中物理热力学定律教案
高中物理热力学定律教案
教学目标：
1. 理解热力学定律的基本概念和原理；
2. 掌握热力学定律在物理问题中的应用；
3. 能够运用热力学定律解决实际问题。
教学内容：
1. 热力学定律的基本概念和分类；
2. 热力学定律的具体内容和原理；
3. 热力学定律在物理问题中的应用。
教学步骤：
一、导入
通过引入一个实际生活或物理领域中的问题，引发学生对热力学定律的兴趣和好奇心。
二、讲解
1. 讲解热力学定律的基本概念和分类；
2. 介绍热力学定律的具体内容和原理；
3. 分析热力学定律在物理问题中的应用。
三、示例分析
通过实际案例或题目，引导学生运用所学知识解决问题。
四、讨论与练习
组织学生进行小组讨论或个人练习，加深对热力学定律的理解和掌握。
五、总结与应用
总结本节课所学内容，并要求学生能运用所学知识解决实际问题。
教学方法：
1. 讲授法：引导学生理解热力学定律的基本原理和内容；
2. 实践法：通过分析实际案例或进行题目练习，巩固学生的掌握程度；
3. 讨论法：组织学生分组讨论，促进思维碰撞和共同学习。
教学资源：
1. 教科书和课件；
2. 实例案例或题目；
3. 学生教材及参考书籍。
教学评价：
1. 课堂表现：主动参与讨论、提出问题等；
2. 作业完成情况：按时完成课后作业；
3. 考试成绩：检验学生对热力学定律的掌握和应用能力。
教学延伸：
学生可通过实验或实际问题，进一步巩固和应用热力学定律的知识，提高自身的综合能力和解决问题的能力。
物理的热力学定律
物理的热力学定律热力学定律教案一、引言热力学是物理学的一个重要分支，研究热量与能量之间的相互转换关系。
热力学定律是热力学研究的基本规律，对于我们理解自然界中的能量转化具有重要意义。
本教案将重点介绍热力学定律的三大定律，即热传递定律、热平衡定律和热力学第一定律。
二、热传递定律1. 热传递的概念及方式热传递是指热量从温度高的物体传递到温度低的物体的过程。
热传递可以通过传导、对流和辐射三种方式进行。
2. 热传递定律热传递定律描述了热传递速率与温度差之间的关系。
热传递速率正比于温度差，并与传热介质的导热能力有关。
根据热传递定律，我们可以利用传热方程计算热传递速率。
三、热平衡定律1. 热平衡的概念热平衡是指热系统与其周围环境没有热量交换的状态。
在热平衡状态下，物体的温度保持不变。
2. 热平衡定律热平衡定律描述了热平衡状态下物体的温度性质。
根据热平衡定律，当两个物体处于热平衡状态时，它们的温度是相等的。
四、热力学第一定律1. 热力学第一定律的表述热力学第一定律，也被称为能量守恒定律，表述了能量的守恒原理，即能量既不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
2. 热力学第一定律的数学表达热力学第一定律的数学表达式为ΔU = Q - W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统从外界吸收的热量，W表示系统对外界做功。
3. 热力学第一定律的应用热力学第一定律的应用非常广泛，例如在热机、热泵和制冷机等设备中的能量转换过程中，我们可以利用热力学第一定律进行能量计算。
五、小结本教案重点介绍了热力学定律的三大定律，包括热传递定律、热平衡定律和热力学第一定律。
通过学习热力学定律，我们可以更好地理解能量转化的规律，并应用于实际问题的解决中。
热力学定律在工程学、环境科学和能源领域等方面都有着重要的应用价值。
“互联网搜索”教案——热力学定律
【课题】第一节热力学
【教学目标】
知识目标：工质的基本状态参数，理解热力学定律的内涵及应用。
能力目标：通过理论知识的学习和应用，培养综合运用能力。
情感目标：培养学生热爱科学，实事求是的学风和创新意识，创新精神。
【教学重点】
热力学定律的内涵及应用
【教学难点】
焓湿图的意义和应用。
【教学设计】
（1）通过生活中的实例导入热量的概念；
（2）引导学生自然地认识热传导的关系
（3）针对自然界热传导的情况，掌握热力学的基本原理
（4）通过练习，巩固知识．
（5）依照学生的认知规律，顺应学生的学习思路展开，自然地层层推进教学．【教学备品】
教学课件．
【课时安排】
2课时．(90分钟)
【教学过程】。
化学热力学教案设计
化学热力学教案设计一、教学内容本次化学热力学教学的内容是化学热力学的基础概念、定律与计算，并着重讲解了热力学第一定律和热力学第二定律。
具体内容如下：1.热力学基础概念(1) 系统和环境(2) 热量和焓(3) 热力学过程和热力学状态2.热力学第一定律(1) 内能(2) 热力学第一定律的定义(3) 等体过程(4) 等压过程(5) 等温过程(6) 绝热过程(7) 热力学性质3.热力学第二定律(1) 热机、热泵和制冷机(2) 热力学第二定律的描述(3) 热力学第二定律的应用二、教学目标1.掌握化学热力学的基础概念、定律与计算方法。
2.理解热力学第一定律和热力学第二定律的相关概念和应用。
3.培养学生思考问题、分析问题的能力，以及求解实际问题的能力。
三、教学方法本课程采用面授与实验相结合的教学方法。
1.面授(1) PPT讲解：通过PPT介绍热力学的基础概念、定律与计算方法，并详细讲解热力学第一定律和热力学第二定律的相关概念和应用。
(2) 课堂讨论：引导学生进行课堂讨论、分析、比较、总结。
2.实验通过实验让学生感性理解热力学第一定律和热力学第二定律的相关原理。
具体实验内容如下：(1) 热通量的计算(2) 对流换热实验(3) 热压循环实验四、教学手段1.班级微信群通过班级微信群，及时传达授课信息，扩大课堂互动。
2.实验室提供实验室和相关设施，保证实验安全性、稳定性。
3.模拟软件通过模拟软件对热力学问题进行模拟，让学生更直观、更形象的理解相关概念和总结。
五、教学流程1.导入通过课堂提问，渐进式的引入热力学基础概念，激发学生兴趣和好奇心。
2.讲解通过PPT讲解，详细介绍化学热力学的基础概念、定律与计算方法，并着重讲解了热力学第一定律和热力学第二定律的相关概念和应用。
3.课堂讨论引导学生进行课堂讨论、分析、比较、总结，深入挖掘热力学知识。
4.实验通过实验让学生感性理解热力学第一定律和热力学第二定律的相关原理。
5.总结通过PPT总结化学热力学的基础概念、定律与计算方法，以及热力学第一定律和热力学第二定律的相关概念和应用。
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热力学定律【知识点一】热力学第一定律及其应用1．公式：ΔU＝Q＋W.2．注意各物理量符号和理想气体的特点(1)各物理量符合的意义①只有绝热过程Q＝0，ΔU＝W，用做功可判断内能的变化．②只有在气体体积不变时，W＝0，ΔU＝Q，用吸热、放热情况可判断内能的变化．③若物体内能不变，即ΔU＝0，W和Q不一定等于零，而是W＋Q＝0，功和热量符号相反．大小相等，因此判断内能变化问题一定要全面考虑．④对于气体，做功W的正负一般要看气体体积变化，气体体积缩小，W>0；气体体积增大，W<0.【知识点二】热力学第二定律及其应用1．热力学第二定律的几种表现形式(1)热传递具有方向性两个温度不同的物体进行接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体．要实现低温物体向高温物体传递热量，必须借助外界的帮助，来产生其他影响或引起其他变化．(2)气体的扩散现象具有方向性两种不同的气体可以自发地进入对方，最后成为均匀的混合气体，但这种均匀的混合气体，绝不会自发地分开，成为两种不同的气体．(3)机械能和内能的转化过程具有方向性物体在水平面上运动，因摩擦而逐渐停下来，但绝不可能出现物体吸收原来传递出去的热量后，在地面上重新运动起来．(4)气体向真空膨胀具有方向性气体可自发地向真空容器膨胀，但绝不可能出现气体自发地再从容器中流回，使容器变为真空．2．深刻理解热力学第二定律的内涵掌握热力学第二定律时，要注意理解其本质，即热力学第二定律是对宏观自然过程进行方向的说明．凡是对这种宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述．本章对热力学第二定律的表述很多，这些不同形式的表述都是等价的．【知识点三】能源与可持续发展(1)能量耗散：一切能量最终要转化成不可回收的能量．(2)环境污染：温室效应，酸雨，光化学烟雾．(3)开发新能源：太阳能，生物质能，风能，水能等．【例1】(多选)对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大C．若气体温度升高 1 K，其等容过程所吸收的热量一定小于等压过程所吸收的热量D．在完全失重状态下，气体的压强为零E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大ACE[一定质量的理想气体的内能与温度有关，若气体的压强和体积都不变，则温度不变，其内能也一定不变，A正确；由pVT＝C知，气体的温度不断升高，压强不一定增大，B错误；根据热力学第一定律有ΔU＝Q＋W，气体温度升高1 K，ΔU相同，等容过程W＝0，等压过程，体积增大，则W<0，故等容过程所吸收的热量一定小于等压过程所吸收的热量，C正确；气体的压强是由于分子频繁撞击器壁而产生的，与是否失重无关，D错误；温度升高，理想气体的内能一定增大，E正确．]【例2】．在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6 J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸收的热量为9 J．图线AC的反向延长线过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零．求：(1)从状态A到状态C的过程，该气体对外界做的功W1和其内能的增量ΔU1；(2)从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量ΔU2及其从外界吸收的热量Q2.[解析](1)由题意知从状态A到状态C的过程，气体发生等容变化该气体对外界做的功W1＝0根据热力学第一定律有：ΔU1＝W1＋Q1内能的增量ΔU1＝Q1＝9 J.(2)从状态A到状态B的过程，体积减小，温度升高该气体内能的增量ΔU2＝ΔU1＝9 J根据热力学第一定律有ΔU2＝W2＋Q2从外界吸收的热量Q2＝ΔU2－W2＝3 J.[答案](1)0 9 J (2)9 J 3 J【例3】(多选)下列说法正确的是( )A．冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体，因此不遵循热力学第二定律B．空调工作时消耗的电能比室内温度降低所放出的热量要多C．自发的热传导是不可逆的D．可以通过给物体加热而使它运动起来，但不产生其它影响E．气体向真空膨胀具有方向性BCE[有外界的帮助和影响，热量可以从低温物体传递到高温物体，空调消耗的电能必大于室内温度降低所放出的热量，A错误，B正确；不可能通过给物体加热而使它运动起来但不产生其它影响，这违背了热力学第二定律，D错误，C正确；气体可自发地向真空容器膨胀，E正确．]【例4】．(多选)地球上有很多的海水，它的总质量约为1.4×1018吨，如果这些海水的温度降低0.1 ℃，将要放出5.8×1023焦耳的热量，有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能来解决能源危机，但这种机器是不能制成的，关于其原因下列说法中不正确的是( )A．内能不能转化成机械能B．内能转化成机械能不满足热力学第一定律C．只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机械不满足热力学第二定律D．机械能可全部转化为内能，内能不可能全部转化为机械能，同时不引起其它变化E．上述原因都不正确ABE[本题考查热力学第一定律和热力学第二定律的应用，内能可以转化成机械能，如热机，A错误；内能转化成机械能的过程满足热力学第一定律，即能量守恒定律，B错误；热力学第二定律告诉我们：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，C、D正确．]【巩固提升】一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1．某校中学生参加电视台“异想天开”节目的活动，他们提出了下列四个设想方案，从理论上讲可行的是()A．制作一个装置从海水中吸收内能全部用来做功B．制作一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝D．将房屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题解析：选D根据热力学第二定律知道，在不产生其他影响时，内能不能全部转化为机械能，因此从海水中吸收内能全部用来做功而不产生其他影响是不可能实现的，选项A错误；绝对零度是温度的极值，是不能达到的，选项B错误；有害气体和空气不可能自发地分离，选项C错误；利用太阳能最有前途的领域是通过太阳能电池将太阳能转化为电能再加以利用，选项D正确．2．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：选A 缓慢放水过程中，胎内气体体积增大、温度不变，由于不计分子势能，内能不变，故分子平均动能不变，选项C 、D 错误；由体积增大可知气体对外界做正功，或克服外界压力做功，选项B 错误；由ΔU ＝W ＋Q 知ΔU ＝0，W <0，故Q >0，气体从外界吸热，选项A 正确．3．一定质量的理想气体在下列哪些过程中，一定向外界放出了热量( )A ．温度保持不变，体积逐渐膨胀B ．体积保持不变，温度逐渐升高C ．压强保持不变，体积逐渐收缩D ．温度逐渐升高，压强逐渐减小解析：选C 理想气体温度不变，内能就不变，气体膨胀就一定会对外做功，即W ＜0，根据热力学第一定律，则Q ＞0，即一定吸收了热量，故选项A 错误；体积不变，温度升高，则内能增大，W ＝0，则一定有Q ＞0，即一定吸收热量，故选项B 错误；压强不变，体积逐渐收缩，则根据理想气体状态方程pV T ＝C 可知，T 减小，则内能减小，根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 可知，ΔU ＜0，W ＞0，则Q ＜0，即气体放出热量，故选项C 正确；温度升高同时压强减小，根据理想气体状态方程ρV t ＝C 可知，体积一定增大，温度升高内能增大，体积增大对外做功，根据热力学第一定律知物体一定吸热，故选项D 错误．4．一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104 J 的功，气体的内能减少了1.2×105 J ，则下列各式中正确的是( )A ．W ＝8×104 J ，ΔU ＝1.2×105 J ，Q ＝4×104 JB ．W ＝8×104 J ，ΔU ＝－1.2×105 J ，Q ＝－2×105 JC ．W ＝－8×104 J ，ΔU ＝1.2×105 J ，Q ＝2×105 JD ．W ＝－8×104 J ，ΔU ＝－1.2×105 J ，Q ＝－4×104 J解析：选B 根据热力学第一定律的符号规则，W ＝8×104 J ，ΔU ＝－1.2×105 J ，由ΔU ＝W ＋Q 可求得Q ＝－2.0×105 J ，所以选项B 正确．5．下列说法中正确的是()A．无摩擦、无漏气等能量损失，就能使热机效率达到100%B．热量不能从低温物体传到高温物体C．一切物理过程都具有方向性D．由热力学定律可推断出某个物理过程是否能自发进行解析：选D对任何热机在工作时都不可避免地要向冷凝器的环境周围散发热量，总有能量的损失，因此其效率无法达到100%；热量能从低温物体传到高温物体，但必须有外界的帮助；一切涉及热现象的物量过程都具有方向性；在热力学定律的基础上可以导出其他过程的方向性，如气体的扩散、气体向真空的膨胀等，因此D选项正确．6．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有() A．Q1－Q2＝W2－W1B．Q1＝Q2C．W1＝W2D．Q1>Q2解析：选A解答本题的切入点是，对一定质量的理想气体，在某一状态下其内能是确定的．对一定质量的理想气体，经过一系列的状态变化后又回到原状态，表明整个过程中内能的变化为零，即通过做功和热传递引起的内能变化相互抵消，所以A选项正确．7．下列说法中正确的是()A．随着科技的发展，永动机是可以制成的B．能量守恒表明，节约能源是无意义的C．机械能守恒是自然界遵循的普遍规律D．能量的耗散反映出自然界宏观过程的方向性解析：选D永动机违背了能量转化和守恒定律，或违背热力学第二定律，所以不可能制成的，故A错误；虽然能量是守恒的，但能源不断减少，节约能源意义重大，故B错误；机械能守恒是有条件，这个定律不是自然界遵循的普遍规律，故C错误；根据热力学第二定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故D正确．8．下列关于能量的转化，下列说法中正确的是()A．因为能量守恒，所以“永动机”是存在的B．摩擦生热的过程是不可逆过程C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机解析：选B因为能量守恒，所以不消耗能量而对外做功的“永动机”是不存在的，故A错误；根据热力学第二定律可知，机械能向内能转化时具有方向性，摩擦生热的过程是不可逆过程，故B正确；热传递在自发进行时有方向性，总是从高温物体传递到低温物体，故C错误；能的转化过程虽然符合能量守恒定律，但是在转化过程中存在着“能量耗散”和“品质降低”，能量向品质低的大气内能转化，不能再重复利用，因此要节约能源，故D错误．二、多项选择题(本题共7小题，每小题3分，共21分．全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)9．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象．所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用．下列关于能量耗散的说法中正确的是()A．能量耗散说明能量不守恒B．能量耗散不符合热力学第二定律C．能量耗散过程中能量仍守恒D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性解析：选CD能量耗散过程能量仍守恒，但可利用的能源越来越少，这说明自然界中的宏观过程具有方向性，恰恰说明符合热力学第二定律，故C、D选项正确．10．对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是()A．系统的总熵只能增大，不可能减小B．系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小C．系统逐渐从比较有序的状态向更加无序的状态发展D．系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展解析：选AC在孤立体系中发生的实际过程，其系统的总熵是增加的，它不可能减小，故A正确，B错误；根据熵增加原理，该系统只能是从比较有序的状态向更加无序的状态发展，故C正确，D错误．11．下列说法正确的是()A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．一定温度下，饱和气体的压强是一定的D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律解析：选BC A项可以计算出气体分子所占的空间而不能算出气体分子的体积，故A错误；悬浮颗粒越小，受力越不平衡，布朗运动越明显，故B正确；一定温度下，饱和气体的压强是一定的，故C正确；第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量耗散的方向性，故D错误．12．下列关于熵的说法中正确的是()A．熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高B．熵值越小，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高C．熵值越大，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序D．熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序解析：选AD根据熵的意义可知，熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高．熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序，选项A、D正确．13．下列说法正确的是()A．扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动B．外界对物体做功，物体内能一定增加C．液体与大气接触，表面层内分子间的作用表现为相互吸引D．由热力学第二定律可知热量从温度较低的物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量且吸收的热量全部用来对外做功也是可能的解析：选ACD固体、液体、气体都有扩散现象，扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，故A正确；外界对物体做功，若同时物体放出热量，则物体内能不一定增加，故B错误；液体与大气相接触，表面层内分子间距离大于平衡距离，分子间的作用表现为引力，故C正确；根据热力学第二定律可知，热量不可以自发地从低温物体向高温物体传递，从单一热源吸收热量且吸收的热量全部用来对外做功而不引起其他的变化是不可能的，但是在一定的条件下热量从温度较低的物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量且吸收的热量全部用来对外做功也是可能的，故D正确．14．下列说法中正确的是()A．用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，这说明气体分子间有斥力B．物体体积增大时，分子间距增大，分子间势能也增大C．热量可以从低温物体传递到高温物体D．对物体做功，物体的内能可能减小E．物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能解析：选CD用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，是气体压强作用的缘故，不是分子力的效果，选项A错误；物体体积增大时，分子间距增大，分子间势能随分子间距的增大而呈现先减后增的趋势，选项B错误；在一定条件下，热量可以从低温物体传递到高温物体，选项C正确；根据热力学第一定律，对物体做功，但是物体向外放热大于外界对物体做功时，物体的内能减小，选项D正确；物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫做物体的内能，选项E错误．故选CD.15．关于能源的开发和节约，你认为以下观点正确的是()A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现C．能源的开发利用，必须要同时考虑对环境的影响D．和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径解析：选ACD能源是有限的，比如常规能源，所以无节制地利用常规能源是一种盲目的短期行为，故A正确；能量都转化为不能利用或不易利用的能源，所以这样会减少可利用资源的数量，因此应该节约能源，故B错误；能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响，故C正确；和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径，故D正确．三、非选择题(本题共5小题，共55分)16．(10分)一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积V与温度T的关系如图所示．图中T A、V A和T D为已知量．(1)从状态A到B，气体经历的是________(填“等温”“等容”或“等压”)过程；(2)从B到C的过程中，气体的内能________(填“增大”“减小”或“不变”)；(3)从C到D的过程中，气体对外________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，同时________(填“吸热”或“放热”)；(4)气体在状态D时的体积V D＝________.解析：(1)由题图可知，从状态A到B，气体体积不变，故是等容变化．(2)从B到C温度T不变，即分子平均动能不变，对理想气体即内能不变．(3)从C到D气体体积减小，外界对气体做正功，W>0，所以气体对外做负功，同时温度降低，说明内能减小，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知气体放热．(4)从D到A是等压变化，由V AT A＝V DT D得V D＝T DT A V A.答案：(1)等容(2)不变(3)做负功放热(4)T D T A V A17．(10分)一位同学为了表演“轻功”，用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体)，然后将它们放置在水平木板上，再在气球的上方平放一块轻质塑料板，如图所示．这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，气球一直没有破裂，球内气体温度可视为不变.(1)下列说法正确的是()A．气球内气体的压强是由于气体重力而产生的B．由于该同学压迫气球，球内气体分子间表现为斥力C．气球内气体分子平均动能不变D．气球内气体的体积是所有气体分子的体积之和(2)表演过程中，对球内气体共做了4 J的功，此过程中气球________(填“吸收”或“放出”)的热量是________J．若某气球突然爆炸，则该气球内的气体内能________(填“增加”或“减少”)，温度________(填“升高”或“降低”)．解析：(1)密闭容器内的气体压强是大量气体分子频繁撞击器壁产生，故A 错误；该同学压迫气球，气体分子间距离仍然较大，气体分子间的作用力几乎为零，故B 错误；球内气体温度可视为不变．所以气球内气体分子平均动能不变，故C 正确；气体分子间空隙很大，所以气球内气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D 错误．(2)表演过程中，球内气体温度可视为不变，说明球内气体内能不变，即ΔU ＝0，对球内气体共做了4 J 的功，即W ＝4 J ，所以此过程中Q ＝－4 J ，即气球放出的热量是4 J ，若某气球突然爆炸，气体对外做功，瞬间无热传递，则该气球内的气体内能减少，温度降低．答案：(1)C (2)放出 4 减少 降低18．(12分)如图所示，内壁光滑的圆柱体汽缸竖直固定在水平地面上，汽缸开口向上，一面积为0.01 m 2的活塞密封了一定的空气，在活塞的上方竖直固定一支架，在支架的O 点通过细线系一质量为m ＝8 kg 的球，球心到O 点的距离为L ＝2 m ．活塞与支架的总质量为M ＝12 kg ，已知当地的重力加速度g ＝10 m/s 2，大气压强p ＝1.00×105 Pa ，汽缸和活塞都是绝热的．现将细线拉直到水平，稳定后由静止释放球，当球第一次运动到最低点时，活塞下降了h ＝0.2 m 且恰好活塞的速度为零，此时细线中的拉力F ＝252 N ．求球由静止释放到第一次运动到最低点的过程中汽缸中的气体增加的内能ΔE .解析：设球在第一次运动到最低点时的速度为v ，根据牛顿第二定律得F －mg ＝m v 2L ，根据热力学第一定律和能量守恒定律可知，球由静止释放到第一次运动到最低点的过程中汽缸中的气体增加的内能ΔE 为ΔE ＝pSh ＋Mgh ＋mg (L ＋h )－12m v 2，联立两式，代入数值得ΔE＝228 J.答案：228 J19．(13分)图中A、B汽缸的长度和截面积分别为30 cm和20 cm2，C是可在B汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门．整个装置均由导热材料制成．起初阀门关闭，A内有压强p A＝2.0×105 Pa的氮气．B内有压强p B＝1.0×105 Pa的氧气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．(1)求活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；(2)活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热？简要说明理由．(假定氧气和氮气均为理想气体，连接汽缸的管道体积可忽略)解析：(1)由玻意耳定律：对A部分气体有：p A LS＝p(L＋x)S，对B部分气体有：p B LS＝p(L－x)S，代入相关数据解得：x＝10 cm，p＝1.5×105 Pa.(2)活塞C向右移动的过程中A中气体对外做功，而气体发生等温变化，内能不变，由热力学第一定律W＋Q＝ΔU，可知Q>0，故A中气体从外界吸热．答案：(1)10 cm 1.5×105 Pa(2)吸热理由见解析。