（2021新人教版）高中物理选择性必修第三册　3.2 热力学第一定律-学案（部分答案）.docx

1、热力学第一定律热力学第一定律 【学习目标】【学习目标】 1认识物质的运动形式有多种，对应不同运动形式的运动有不同形式的能，各种 形式的能在一定条件下可以相互转化。 2进一步掌握能的转化规律。 3运用公式UW+Q 分析有关问题并具体进行计算。 【学习重难点】【学习重难点】 热力第一定律。 【学习过程】【学习过程】 1热力学第一定律： _ _。 其数学表达式为：_ 2定律中各量的正、负号及含义 物理量符号意义符号意义 W+ Q+ U+ 例题 一定质量的气体，在被压缩的过程中外界对气体做功 300J，但这一过程中气体的 内能减少了 300J，问气体在此过程中是吸热还是放热？吸收（或放出）多少热量？

2、解：由题意知 W=300JU=-300J，根据热力学第一定律可得：Q=U-W=-300J-300J=-600J Q 为负值表示气体放热，因此气体放出 600J 的热量。 【强化训练】 1如图所示，用力 F 压缩气缸中的空气，力 F 对空气做了 1800J 的功，同时气缸 向外放热 2000J，空气的内能改变了多少？ 参考解答： 由热力学第一定律：U=W+Q 得：1800J+（-2000）J=UU=-200J 即空气内能减少了 200J 2关于物体内能的变化，以下说法中正确的是（） 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

3、热量，同时对外做功，内能可能不变 解析：根据热力学第一定律U=W+Q，物体内能的变化与外界对气体做功（或气 体对外界做功） ，气体从外界吸热（或向外界放热）两种因素有关，物体吸收热量，但 有可能同时对外做功，故内能有可能不变甚至减小，故 A 错，同理，物体对外做功的 同时有可能吸热，故内能不一定减小，B 错；若物体吸收的热量与对外做功相等，则内 能不变，C 正确。而放热与对外做功是使物体内能减小，所以 D 错。 所以本题正确答案为 C。 总结：运用热力学第一定律解决问题 1根据符号法则写出各已知量的正、负。 2根据方程求出未知量。 3再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。 【

4、练习巩固练习巩固】 1用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了 900J 的功，同时汽缸向外散热 210J，汽 缸里空气的内能改变了多少？ 2如图，在汽缸内活塞左边封闭着一定量的空气，压强与大气压相同。把汽缸和 活塞固定，使汽缸内空气升高一定的温度，空气吸收的热量为 Q1。如果让活塞可以自 由滑动（活塞与汽缸间无摩擦、不漏气） ，也使汽缸内空气温度升高相同温度，其吸收 的热量为 Q2。 （1）Q1和 Q2哪个大些？ （2）气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会有不同？ 3某风景区有一处约 20 层楼高的瀑布，甚为壮观。请估计：瀑布上、下水潭的水 温因瀑布的机械能转化成内能而相差多少？水的比热容 c 为 4.2103J/。