物理選修33人教新課標(biāo)103熱力學(xué)第一定律能量守恒定律課件

1、13熱力學(xué)第一定律能量守恒定律2一、熱力學(xué)第一定律1內(nèi)容：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的功_與外界對(duì)它所做的_的和2表達(dá)式：U_.QW3對(duì)公式的理解(1)公式也適用于系統(tǒng)對(duì)外界做功、向外界放熱和內(nèi)能減少的情況(2)W：外界對(duì)物體做功，W 取正值；系統(tǒng)對(duì)外界做功，W取負(fù)值熱量3(3)Q：系統(tǒng)吸熱，Q 為正值；系統(tǒng)放熱，Q 為負(fù)值(4)U：為正值時(shí)表示系統(tǒng)內(nèi)能增加，為負(fù)值時(shí)表示系統(tǒng)內(nèi)能減少二、能量守恒定律1內(nèi)容能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量保持不變2理解及應(yīng)用(1)各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化

2、一(2)宣告第_類永動(dòng)機(jī)不能實(shí)現(xiàn)(3)適用于任何物理現(xiàn)象和物理過(guò)程4三、永動(dòng)機(jī)不可能制成1第一類永動(dòng)機(jī)人們?cè)O(shè)想中的無(wú)需任何動(dòng)力或燃料，無(wú)需消耗能源，卻能源源不斷地對(duì)外做功的機(jī)器2第一類永動(dòng)機(jī)的失敗通過(guò)能量守恒定律，機(jī)器做功必定伴隨著某種能量的減少，而這些能量來(lái)源于能源、燃料，因此第一類永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律，不可能制成51第一類永動(dòng)機(jī)違反了什么而不能制成()CA違反了熱力學(xué)第一定律B違反了機(jī)械能守恒定律C違反了能量守恒定律D以上說(shuō)法都不對(duì)BD2(雙選)下列設(shè)想中，符合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的是()A利用永磁鐵和軟鐵的相互作用，做成一架機(jī)器，永遠(yuǎn)地轉(zhuǎn)動(dòng)下去B制造一架飛機(jī)，不攜帶燃料，只需利用太陽(yáng)能

3、就能飛行C做成一只船，利用流水的能量，逆水行駛，不用其他動(dòng)力D利用核動(dòng)力使地球離開(kāi)太陽(yáng)系63(雙選)關(guān)于物體內(nèi)能的變化，以下說(shuō)法正確的是()A物體吸熱，內(nèi)能一定增大BCB物體對(duì)外做功，內(nèi)能可能增大C物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變D物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變解析：由熱力學(xué)第一定律易知 B、C 正確7做功 W熱量 Q內(nèi)能的改變U取正值“”外界對(duì)系統(tǒng)做功系統(tǒng)從外界吸收熱量系統(tǒng)的內(nèi)能增加取負(fù)值“”系統(tǒng)對(duì)外界做功系統(tǒng)向外界放出熱量系統(tǒng)的內(nèi)能減少要點(diǎn)1熱力學(xué)第一定律1熱力學(xué)第一定律(1)表達(dá)式：UWQ.(2)符號(hào)法則8(3)定律說(shuō)明做功和熱傳遞是系統(tǒng)內(nèi)能改變的量度，沒(méi)有做功和熱傳遞

4、就不可能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移2特殊情況(1)若過(guò)程是絕熱的，則 Q0，WU，外界對(duì)物體做的功(或物體對(duì)外界做功)等于物體內(nèi)能的改變(2)若過(guò)程中不做功，即 W0，則 QU，物體吸收(或放出)的熱量等于物體內(nèi)能的改變(3)若過(guò)程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即U0，則 WQ0 或 WQ，外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量(或物體對(duì)外界做的功等于物體吸收的熱量)93解題的一般步驟(1)根據(jù)符號(hào)法則寫(xiě)出各已知量(W、Q、U)的正、負(fù)(2)根據(jù)方程UWQ 求出未知量(3)再根據(jù)未知量結(jié)果的正、負(fù)來(lái)確定吸熱、放熱情況或做功情況10例1一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了 4.2105 J 的熱量，同時(shí)氣體對(duì)外做了 6

5、105 J 的功，解答：(1)物體的內(nèi)能是增加還是減少？變化量是多少？(2)分子勢(shì)能是增加還是減少？(3)分子的平均動(dòng)能是增加還是減少？思路點(diǎn)撥：本題考查熱力學(xué)第一定律關(guān)系式，并要理解分子動(dòng)理論中內(nèi)能的定義應(yīng)注意熱力學(xué)第一定律關(guān)系式中各物理量的符號(hào)法則11答題規(guī)范：(1)氣體從外界吸熱為：Q4.2105 J氣體對(duì)外做功：W6105 J由熱力學(xué)第一定律得：UWQ6105 J4.2105 J1.8105 JU 為負(fù)，說(shuō)明氣體的內(nèi)能減少了，減少了1.8105 J.(2)因?yàn)闅怏w對(duì)外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大了，分子力做負(fù)功，氣體分子勢(shì)能增加了(3)因?yàn)闅怏w內(nèi)能減少，同時(shí)氣體分子勢(shì)能增

6、加，說(shuō)明氣體分子的平均動(dòng)能一定減少了121一定量的氣體在某一過(guò)程中，外界對(duì)氣體做了 8104 J的功，氣體的內(nèi)能減少了 1.2105 J，則下列各式中正確的是( )AW8104 J，U1.2105 J，Q4104 JBBW8104 J，U1.2105 J，Q2105 JCW8104 J，U1.2105 J，Q2104 JDW8104 J，U1.2105 J，Q4104 J解析：因?yàn)橥饨鐚?duì)氣體做功，W 取正值，即W8104 J；內(nèi)能減少，U 取負(fù)值，即U1.2105 J；根據(jù)UWQ，可知QUW(1.21058104) J2105 J.13要點(diǎn)2能量守恒定律1理解(1)自然界存在著多種不同形式的運(yùn)

7、動(dòng)，每種運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著一種形式的能量如機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)機(jī)械能；分子熱運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)內(nèi)能；電磁運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)電磁能(2)不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化摩擦可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；熾熱電燈發(fā)光可以將電能轉(zhuǎn)化為光能(3)熱力學(xué)第一定律、機(jī)械能守恒定律都是能量守恒定律的具體體現(xiàn)(4)能量守恒定律適用于任何物理現(xiàn)象和物理過(guò)程142應(yīng)用方法(1)某種形式的能減少，一定有其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等(2)某一物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等15例2下列對(duì)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識(shí)，不正確的是()A某種形式的能量減少，一定存在其他形式能量的增加B某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器永動(dòng)機(jī)是不可能制成的D石子從空中落下，最后停止在地面上，說(shuō)明機(jī)械能消失了思路點(diǎn)撥：要理解好能量守恒定律