书签 分享 收藏 举报 版权申诉 / 53
上传文档赚钱

类型人教版高中物理选修3 3课件103热力学第一定律能量守恒定律.pptx

  • 上传人(卖家):晟晟文业
  • 文档编号:4192310
  • 上传时间:2022-11-18
  • 格式:PPTX
  • 页数:53
  • 大小:1.58MB
  • 【下载声明】
    1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
    2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
    3. 本页资料《人教版高中物理选修3 3课件103热力学第一定律能量守恒定律.pptx》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
    4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
    5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
    配套讲稿:

    如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。

    特殊限制:

    部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。

    关 键  词:
    人教版高中物理选修3 3课件103热力学第一定律能量守恒定律 人教版 高中物理 选修 课件 103 热力学 第一 定律 能量守恒定律
    资源描述:

    1、灿若寒星整理制作灿若寒星整理制作3 热力学第一定律能量守恒定律1 1理解热力学第一定律,并掌握其表达式理解热力学第一定律,并掌握其表达式2 2能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题题3 3理解能量守恒定律,知道能量守恒是自然界普遍遵从的基理解能量守恒定律,知道能量守恒是自然界普遍遵从的基本规律本规律4 4知道第一类永动机是不可能制成的知道第一类永动机是不可能制成的 重点:重点:1 1热力学第一定律的定性分析和定量计算热力学第一定律的定性分析和定量计算.2 2能量守恒定律的理解和综合应用能量守恒定律的理解和综合应用.难点:难点:1 1热

    2、力学第一定律的应用热力学第一定律的应用.2 2第一类永动机的理解第一类永动机的理解.一、热力学第一定律一、热力学第一定律1.1.改变内能的两种方式:改变内能的两种方式:_与与_._.两者在改变系统内两者在改变系统内能方面是能方面是_._.2.2.热力学第一定律热力学第一定律(1 1)内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的)内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的_与外界对它所与外界对它所_的和的和.(2 2)数学表达式:)数学表达式:U=_.U=_.做功做功热传递热传递等效的等效的热量热量做的功做的功Q+WQ+W【想一想想一想】快速推动活塞对汽缸内气体做功快速推动活塞对汽缸内

    3、气体做功10 J10 J,气体内能改,气体内能改变了多少?若保持气体体积不变,外界对汽缸传递变了多少?若保持气体体积不变,外界对汽缸传递10 J 10 J 的热的热量,气体内能改变了多少?能否说明量,气体内能改变了多少?能否说明10 J10 J的功等于的功等于10 J10 J的热量?的热量?提示:提示:无论外界对气体做功无论外界对气体做功10 J10 J,还是外界给气体传递,还是外界给气体传递10 J10 J的的热量,气体内能都增加了热量,气体内能都增加了10 J10 J,说明做功和热传递在改变物体,说明做功和热传递在改变物体内能上是等效的,不能说内能上是等效的,不能说10 J10 J的功等于

    4、的功等于10 J10 J的热量,因为功与的热量,因为功与热量具有本质区别热量具有本质区别.二、能量守恒定律二、能量守恒定律1.1.能量守恒定律内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消能量守恒定律内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式失,它只能从一种形式_为另一种形式,或者从一个物体为另一种形式,或者从一个物体_到别的物体,在转化或转移的过程中到别的物体,在转化或转移的过程中_保持保持不变不变.2.2.意义意义(1 1)各种形式的能可以)各种形式的能可以_._.(2 2)各种物理现象可以用)各种物理现象可以用_联系在一起联系在一起.转化转化转移转移能量的总量能量的总量相互转化相

    5、互转化能量守恒定律能量守恒定律【判一判判一判】(1 1)某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加)某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加.()(2 2)石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失)石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了了.()(3 3)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,减少的机械能转化)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,减少的机械能转化为内能,但总能量守恒为内能,但总能量守恒.()提示:提示:(1 1)能量在不同的物体间发生转移,在转移的过程中)能量在不同的物体间发生转移,在转移的过程中能量守恒,(能量守恒,(1 1)正确)正确.(2 2)石子下落过程中

    6、,机械能在转化,比如受到空气阻力作)石子下落过程中,机械能在转化,比如受到空气阻力作用,机械能减小,但机械能并没有消失,而是转化成了其他形用,机械能减小,但机械能并没有消失,而是转化成了其他形式的能量,(式的能量,(2 2)错)错.(3 3)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,是由于机械能转化)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,是由于机械能转化为秋千和周围空气的内能,但总能量守恒,(为秋千和周围空气的内能,但总能量守恒,(3 3)正确)正确.三、永动机不可能制成三、永动机不可能制成1.1.第一类永动机:不需要任何动力或燃料,却能不断地第一类永动机:不需要任何动力或燃料,却能不断地_的机器的机器.2.

    7、2.第一类永动机不可能制成的原因:违背了第一类永动机不可能制成的原因:违背了_定律定律.对外对外做做功功能量守恒能量守恒【想一想想一想】有一种所谓有一种所谓“全自动全自动”机械手表,既不需要上发条,机械手表,既不需要上发条,也不用任何电源,却能不停地走下去也不用任何电源,却能不停地走下去.这是不是一种永动机?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?如果不是,维持表针走动的能量是从哪儿来的?提示:提示:这不是永动机这不是永动机.手表戴在手腕上,通过手臂的运动,机手表戴在手腕上,通过手臂的运动,机械手表获得能量,供手表指针走动械手表获得能量,供手表指针走动.若将此手表长时间放

    8、置不若将此手表长时间放置不动,它就会停下来动,它就会停下来.热力学第一定律热力学第一定律【探探究究导引导引】一汽缸竖直放在水平地面上,加上重物压一汽缸竖直放在水平地面上,加上重物压缩活塞做功,稳定后重物做功为缩活塞做功,稳定后重物做功为20 J20 J,同,同时汽缸向外界放出热量时汽缸向外界放出热量12 J12 J,则汽缸内气,则汽缸内气体的内能增加体的内能增加,结合以上情景结合以上情景,思考如下问思考如下问题题:(1 1)外界对物体做功,物体的内能一定增加吗?)外界对物体做功,物体的内能一定增加吗?(2 2)物体向外界传递热量,它的内能是否一定减少呢?)物体向外界传递热量,它的内能是否一定减

    9、少呢?【要点整合要点整合】1.1.对热力学第一定律的理解对热力学第一定律的理解(1 1)对)对U=W+QU=W+Q的理解:热力学第一定律将单纯的绝热过程和的理解: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,其中有做功又有热传递的过程,其中UU表示内能改变的数量,表示内能改变的数量,W W表表示做功的数量,示做功的数量,Q Q表示外界与物体间传递的热量表示外界与物体间传递的热量.(2 2)对公式中)对公式中UU、Q Q、W W符号的规定符号的规定符号符号W W Q Q UU+-

    10、外界对物体外界对物体做做功功物体吸收热量物体吸收热量内能增加内能增加内能减少内能减少物体放出热量物体放出热量物体对外界做功物体对外界做功2 2几种特殊情况几种特殊情况(1 1)若过程是绝热的,即)若过程是绝热的,即Q=0Q=0,则,则U=WU=W,物体内能的增加量,物体内能的增加量等于外界对物体做的功等于外界对物体做的功.(2 2)若过程中不做功,即)若过程中不做功,即W W0 0,则,则U=QU=Q,物体内能的增加量,物体内能的增加量等于物体从外界吸收的热量等于物体从外界吸收的热量.(3 3)若过程的始末状态物体的内能不变,即)若过程的始末状态物体的内能不变,即UU0 0,则,则W W-Q-

    11、Q(或(或Q Q-W-W),外界对物体做的功等于物体放出的热量(或物),外界对物体做的功等于物体放出的热量(或物体吸收的热量等于物体对外界做的功)体吸收的热量等于物体对外界做的功)3.3.判断是否做功的方法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.(1 1)若物体体积增大,表明物体对外界做功,)若物体体积增大,表明物体对外界做功,W W0.0.(2 2)若物体体积减小,表明外界对物体做功,)若物体体积减小,表明外界对物体做功,W W0.0.【特别提醒特别提醒】内能内能UU的符号理解记忆,增加取正号减少取负的符号理

    12、解记忆,增加取正号减少取负号,然后利用单纯的绝热过程理解号,然后利用单纯的绝热过程理解W W的符号的符号.U=W.U=W,内能增加,内能增加,当然要外界对物体做功,故外界对物体做功时取正号当然要外界对物体做功,故外界对物体做功时取正号.再利用再利用单纯的热传递过程理解单纯的热传递过程理解Q Q的符号的符号.U=Q.U=Q,内能增加,当然要吸,内能增加,当然要吸热,故吸收热量时取正号热,故吸收热量时取正号.【典例典例1 1】(20112011江苏高考)(江苏高考)(1 1)如图所示,一演示用的)如图所示,一演示用的“永动机永动机”转轮由转轮由5 5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有用形根轻杆和转轴

    13、构成,轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片状记忆合金制成的叶片.轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而而“划水划水”,推动转轮转动,推动转轮转动.离开热水后,叶片形状迅速恢复,离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动转轮因此能较长时间转动.下列说法正确的是(下列说法正确的是()A.A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量B.B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C.C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高转动的叶片不断搅动热水,水温升高D.D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在

    14、空气中释放的热量叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量(2 2)如图所示,内壁光滑的汽缸水)如图所示,内壁光滑的汽缸水平放置,一定质量的理想气体被活平放置,一定质量的理想气体被活塞密封在汽缸内,外界大气压强为塞密封在汽缸内,外界大气压强为p p0 0.现对汽缸缓慢加热,气体吸收热现对汽缸缓慢加热,气体吸收热量量Q Q后,体积由后,体积由V V1 1增大为增大为V V2 2,则在此,则在此过程中,气体分子平均动能过程中,气体分子平均动能_(选填(选填“增大增大”、“不变不变”或或“减小减小”),气体内能变化了),气体内能变化了.【思路点拨思路点拨】解答本题时注意理解以下两点:解答本题时

    15、注意理解以下两点:关键点关键点(1 1)“永动机永动机”转动时能量的来源转动时能量的来源.(2 2)理想气体内能大小因素)理想气体内能大小因素.【规范解答规范解答】(1 1)该)该“永动机永动机”叶片进入热水中,吸收热量叶片进入热水中,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,放热量,所以水温逐渐降低,A A、B B、C C错,错,D D对对.(2 2)气体做等压变化,体积变大,温度升高,

    16、平均动能增大,)气体做等压变化,体积变大,温度升高,平均动能增大,内能的变化为内能的变化为U=Q-pU=Q-p0 0(V V2 2-V-V1 1).答案:答案:(1 1)D D (2 2)增大)增大 Q-pQ-p0 0(V V2 2-V-V1 1)【变式训练变式训练】(20122012广东高考)广东高考)景颇族的祖先发明的点火器如图景颇族的祖先发明的点火器如图所示所示,用牛角做套筒用牛角做套筒,木制推杆前端粘着艾绒,猛推推杆,艾绒木制推杆前端粘着艾绒,猛推推杆,艾绒即可点燃,对筒内封闭的气体,在此压缩过程中(即可点燃,对筒内封闭的气体,在此压缩过程中()A.A.气体温度升高气体温度升高,压强不

    17、变压强不变B.B.气体温度升高气体温度升高,压强变大压强变大C.C.气体对外界做正功气体对外界做正功,气体内能增加气体内能增加D.D.外界对气体做正功外界对气体做正功,气体内能减少气体内能减少【解析解析】选选B.B.由于套筒内封闭着一定质量的气体,当猛推推杆由于套筒内封闭着一定质量的气体,当猛推推杆时,推杆迅速压缩气体,外界对气体做正功时,推杆迅速压缩气体,外界对气体做正功.由于这一过程进由于这一过程进行得很快,可以看成是一个近似的绝热过程,即整个系统来不行得很快,可以看成是一个近似的绝热过程,即整个系统来不及向外界传递热量及向外界传递热量.根据热力学第一定律,这时外力做的功只根据热力学第一定

    18、律,这时外力做的功只能用来增加气体的内能能用来增加气体的内能.这就使气体分子的运动加剧,引起气这就使气体分子的运动加剧,引起气体分子平均动能增加,气体温度升高体分子平均动能增加,气体温度升高.所以艾绒即刻被点燃,所以艾绒即刻被点燃,由于被封闭的气体质量不变,温度升高,而体积变小,则由气由于被封闭的气体质量不变,温度升高,而体积变小,则由气体状态方程可知压强变大体状态方程可知压强变大.故故B B选项正确,其他选项都错选项正确,其他选项都错.【变式备选变式备选】如图所示是一定质量的理想气体从状态如图所示是一定质量的理想气体从状态A A经经B B至至C C的的 图线,则在此过程中(图线,则在此过程中

    19、()A A气体的内能改变气体的内能改变B B气体的体积增大气体的体积增大C C气体向外界放热气体向外界放热D D气体对外界做功气体对外界做功1pV【解析解析】选选C.C.由图象可知该气体发生等温变化,故气体的内能由图象可知该气体发生等温变化,故气体的内能不变,不变,UU0 0;但气体的体积在减小,故外界对气体做功,;但气体的体积在减小,故外界对气体做功,W W0 0;由热力学第一定律;由热力学第一定律UUW WQ Q知,知,Q Q0 0,气体放热,气体放热,故故C C正确正确.对能量守恒定律的理解对能量守恒定律的理解【探究探究导导引引】在能源日益短缺的今天,有同学设计在能源日益短缺的今天,有同

    20、学设计了这样的设备了这样的设备.如图为风力发电机,如图为风力发电机,发出的电供给电风扇,电风扇把风吹发出的电供给电风扇,电风扇把风吹到发电机上发电,循环往复,不需要到发电机上发电,循环往复,不需要消耗其他能量风扇就可以一直工作下去消耗其他能量风扇就可以一直工作下去.(1 1)设计者认为此设备一直工作下去的理由是什么?)设计者认为此设备一直工作下去的理由是什么?(2 2)试着用能量守恒观点说明此设备能否一直工作下去?)试着用能量守恒观点说明此设备能否一直工作下去?(3 3)怎样理解能量守恒定律中的)怎样理解能量守恒定律中的“转化转化”和和“转移转移”?【要点整合要点整合】1.1.能量的存在形式及

    21、相互转化能量的存在形式及相互转化各种运动形式都有对应的能:机械运动有机械能,分子的热运各种运动形式都有对应的能:机械运动有机械能,分子的热运动有内能,还有诸如电磁能、化学能、原子能等动有内能,还有诸如电磁能、化学能、原子能等.各种形式的能,通过某种力做功可以相互转化,例如:利用电各种形式的能,通过某种力做功可以相互转化,例如:利用电炉取暖或烧水,电能转化为内能;煤燃烧,化学能转化为内能;炉取暖或烧水,电能转化为内能;煤燃烧,化学能转化为内能;列车刹车后,轮子温度升高,机械能转化为内能列车刹车后,轮子温度升高,机械能转化为内能.2.2.与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的与某种运动形式对应的

    22、能是否守恒是有条件的.例如例如,物体的物体的机械能守恒,必须是只有重力或弹力做功;而能量守恒定律是机械能守恒,必须是只有重力或弹力做功;而能量守恒定律是没有条件的,它是一切自然现象都遵守的基本规律没有条件的,它是一切自然现象都遵守的基本规律.3.3.能量守恒定律的重要意义能量守恒定律的重要意义(1 1)找到了各种自然现象的公共量度)找到了各种自然现象的公共量度能量,从而把各种能量,从而把各种自然现象用定量规律联系起来,揭示了自然规律的多样性和统自然现象用定量规律联系起来,揭示了自然规律的多样性和统一性一性.(2 2)突破了人们关于物质运动的机械观念的范围,从本质上)突破了人们关于物质运动的机械

    23、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维方法.能量守恒定律与细胞学说、达尔文的进化论并称能量守恒定律与细胞学说、达尔文的进化论并称1919世世纪自然科学中的三大发现,其重要意义由此可见纪自然科学中的三大发现,其重要意义由此可见.(3 3)具有重大实践意义,即彻底粉碎了永动机的幻想)具有重大实践意义,即彻底粉碎了永动机的幻想.4.4.第一类永动机失败的原因分析第一类永动机失败的原因分析如果没有外界

    24、热源供给热量,则有如果没有外界热源供给热量,则有U U2 2-U-U1 1=W=W,就是说,如果系统,就是说,如果系统内能减少,即内能减少,即U U2 2UU1 1,则,则W0W0,系统对外做功是要以内能减少为,系统对外做功是要以内能减少为代价的,若想源源不断地做功,就必须使系统不断回到初始状代价的,若想源源不断地做功,就必须使系统不断回到初始状态,在无外界能量供给的情况下是不可能的态,在无外界能量供给的情况下是不可能的.5.5.应用热力学第一定律解题的思路与步骤应用热力学第一定律解题的思路与步骤(1 1)首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统)首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个

    25、热力学系统.(2 2)分别列出物体(或系统)吸收或放出的热量;外界对物)分别列出物体(或系统)吸收或放出的热量;外界对物体(或系统)所做的功或物体(或系统)对外界所做的功体(或系统)所做的功或物体(或系统)对外界所做的功.(3 3)根据热力学第一定律)根据热力学第一定律U=Q+WU=Q+W列出方程进行求解列出方程进行求解.(4 4)特别注意的就是物理量的正负号及其物理意义)特别注意的就是物理量的正负号及其物理意义.【特别提醒特别提醒】层出不穷的第一类永动机设计方案,由于违背层出不穷的第一类永动机设计方案,由于违背了能量守恒定律,无一例外地宣布失败,人类制造永动机的了能量守恒定律,无一例外地宣布

    26、失败,人类制造永动机的企图是没有任何成功希望的企图是没有任何成功希望的.【典例典例2 2】如图所示,一个质量为如图所示,一个质量为20 kg20 kg的绝热汽缸竖直放置,的绝热汽缸竖直放置,绝热活塞的质量为绝热活塞的质量为5 kg5 kg,处于静止状态时被封闭气体的高度为,处于静止状态时被封闭气体的高度为50 cm,50 cm,现在在活塞上方加一现在在活塞上方加一15 kg15 kg的物体,待稳定后,被封闭的物体,待稳定后,被封闭气体的高度变为气体的高度变为40 cm.40 cm.求在这一过程中气体的内能增加多少?求在这一过程中气体的内能增加多少?(g g取取10 m/s10 m/s2 2,不

    27、考虑活塞的大气压力及摩擦阻力),不考虑活塞的大气压力及摩擦阻力)【思路点拨思路点拨】解答本题可按以下思路进行思考:解答本题可按以下思路进行思考:绝热过程绝热过程 内能增加内能增加 某种能量减少某种能量减少【规范解答规范解答】由能量守恒定律可知,内能的增加等于活塞和物由能量守恒定律可知,内能的增加等于活塞和物体重力势能的减少,体重力势能的减少,U=E=U=E=(M+mM+m)gh=gh=(15+515+5)1010(50-4050-40)1010-2-2 J=20 J.J=20 J.答案:答案:20 J20 J【总结提升总结提升】应用应用“能量守恒定律能量守恒定律”的规律方法的规律方法(1 1)

    28、绝热过程表示不吸热也不放热;)绝热过程表示不吸热也不放热;“导热性能良好且过程导热性能良好且过程缓慢缓慢”表示此过程有热传递发生且及时充分,保持温度不变表示此过程有热传递发生且及时充分,保持温度不变.(2 2)用)用“能量能量”观点解题方便、快捷观点解题方便、快捷.【变式训练变式训练】在一个标准大气压下,水在沸腾时,在一个标准大气压下,水在沸腾时,1 g1 g的水由液态变成同温度的水汽,其体积由的水由液态变成同温度的水汽,其体积由1.043 cm1.043 cm3 3变变为为1 676 cm1 676 cm3 3已知水的汽化热为已知水的汽化热为2 263.8 J2 263.8 Jg g求:求:

    29、(1 1)体积膨胀时气体对外界做的功)体积膨胀时气体对外界做的功W.W.(2 2)气体吸收的热量)气体吸收的热量Q.Q.(3 3)气体增加的内能)气体增加的内能U.U.【解析解析】取取1 g1 g水为研究对象,把大气视为外界水为研究对象,把大气视为外界1 g1 g沸腾的水沸腾的水变成同温度的水汽需要吸收热量,同时由于体积膨胀,系统要变成同温度的水汽需要吸收热量,同时由于体积膨胀,系统要对外做功对外做功 (1 1)气体在等压(大气压)下膨胀做功:)气体在等压(大气压)下膨胀做功:W=pW=p(V V2 2-V-V1 1)=1.013=1.01310105 5(1 676-1.0431 676-1

    30、.043)1010-6-6 J=169.7 J J=169.7 J(2 2)气体吸热:)气体吸热:Q=mL=1Q=mL=12 263.8 J=2 263.8 J2 263.8 J=2 263.8 J(3 3)根据热力学第一定律:)根据热力学第一定律:U=W+Q=2 263.8 J+U=W+Q=2 263.8 J+(-169.7 J-169.7 J)=2 094.1 J=2 094.1 J答案:答案:(1 1)169.7 J 169.7 J (2 2)2 263.8 J 2 263.8 J (3 3)2 094.1 J2 094.1 J【温馨提示温馨提示】关于热力学第一定律的考查,在近几年的高考

    31、关于热力学第一定律的考查,在近几年的高考选做题中会经常涉及,考查形式以选择题为主,经常与气体选做题中会经常涉及,考查形式以选择题为主,经常与气体实验定律结合,题目难度适中实验定律结合,题目难度适中.考查内容考查内容热力学第一定律与气体实验定律热力学第一定律与气体实验定律的综合应用的综合应用【典例典例】如图,一绝热容器被隔板如图,一绝热容器被隔板K K隔开隔开a a、b b两部分两部分.已知已知a a内内有一定量的稀薄气体,有一定量的稀薄气体,b b内为真空内为真空.抽开隔板抽开隔板K K后,后,a a内气体进入内气体进入b b,最终达到平衡状态,最终达到平衡状态.在此过程中(在此过程中()A.

    32、A.气体对外界做功,内能减少气体对外界做功,内能减少B.B.气体不做功,内能不变气体不做功,内能不变C.C.气体压强变小,温度降低气体压强变小,温度降低D.D.气体压强变小,温度不变气体压强变小,温度不变 【思路点拨思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:解答本题时可按以下思路分析:a a内气体进内气体进入真空入真空b b内内W=0W=0绝热容器,绝热容器,没有热传递没有热传递Q=0Q=0内能内能改变改变情况情况温度温度变化变化情况情况压强压强变化变化情况情况【规范解答规范解答】选选B B、D.D.抽开隔板抽开隔板K K后,后,a a内的稀薄气体进入真空内的稀薄气体进入真空b b内,内,a a内

    33、的稀薄气体做功内的稀薄气体做功W=0W=0,绝热容器不与外界发生热传递,绝热容器不与外界发生热传递,则则Q=0Q=0,根据热力学第一定律:,根据热力学第一定律:UUW+Q,W+Q,可得可得U=0,U=0,则内能不则内能不变,故变,故A A错误,错误,B B正确;稀薄气体可看做理想气体,内能仅由温正确;稀薄气体可看做理想气体,内能仅由温度决定,由于度决定,由于UU0 0,则气体温度不变,则气体温度不变.根据玻意耳定律,气根据玻意耳定律,气体体积变大,则压强变小,故体体积变大,则压强变小,故C C错误,错误,D D正确正确.热力学第一定律的应用热力学第一定律的应用应用热力学第一定律时应挖掘题目中的

    34、隐含条件,如:应用热力学第一定律时应挖掘题目中的隐含条件,如:(1 1)“绝热绝热”,意味着系统与外界无热交换,意味着系统与外界无热交换,Q=0.Q=0.(2 2)“缓慢缓慢”移动活塞:此处缓慢意味着系统与系统或者系移动活塞:此处缓慢意味着系统与系统或者系统与外界充分达到热平衡统与外界充分达到热平衡.另外结合系统另外结合系统“体积体积”的变化,判断是外界对系统做功还是系的变化,判断是外界对系统做功还是系统对外界做功;统对外界做功;最后需明确:对气体如果未加特别说明,温度升高,气体内能最后需明确:对气体如果未加特别说明,温度升高,气体内能增加;温度降低,气体内能减少增加;温度降低,气体内能减少.

    35、【案例展示案例展示】如图所示,固定容器及可动活塞如图所示,固定容器及可动活塞P P都是绝热的,都是绝热的,中间有一导热的固定隔板中间有一导热的固定隔板B B,B B的两边分别盛有气体甲和气体的两边分别盛有气体甲和气体乙现将活塞乙现将活塞P P缓慢地向缓慢地向B B移动一段距离已知气体的温度随其移动一段距离已知气体的温度随其内能的增加而升高,则在移动内能的增加而升高,则在移动P P的过程中(的过程中()A A外力对乙做功,甲的内能增加外力对乙做功,甲的内能增加B B外力对乙做功,乙的内能不变外力对乙做功,乙的内能不变C C乙传递热量给甲,乙的内能增加乙传递热量给甲,乙的内能增加D D乙的内能增加

    36、,甲的内能不变乙的内能增加,甲的内能不变【规范解答规范解答】选选A A、C.C.以气体乙为研究对象,外力对气体乙做以气体乙为研究对象,外力对气体乙做功,内能增加因而气体的温度随其内能的增加而升高功,内能增加因而气体的温度随其内能的增加而升高B B是是固定的导热隔板,通过热传递,乙传递热量给甲,甲的内能增固定的导热隔板,通过热传递,乙传递热量给甲,甲的内能增加,加,A A正确固定容器及可动活塞都是绝热的,以系统为研究正确固定容器及可动活塞都是绝热的,以系统为研究对象,由热力学第一定律对象,由热力学第一定律U=W+QU=W+Q得得Q Q0 0,W W为正值则为正值则UU增增大,故大,故C C选项正确选项正确易错选项易错选项错错 误误 原原 因因错误地认为外力对乙做了功,热量通过导热隔板错误地认为外力对乙做了功,热量通过导热隔板传递给了甲,而认为乙的内能不变传递给了甲,而认为乙的内能不变甲、乙之间是固定的隔板,外力只对乙做功,甲、乙之间是固定的隔板,外力只对乙做功,甲的体积没有变化,错误地认为甲的内能不变甲的体积没有变化,错误地认为甲的内能不变B BD D【易错分析易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下:本题易错选项及错误原因分析如下:

    展开阅读全文
    提示  163文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    关于本文
    本文标题:人教版高中物理选修3 3课件103热力学第一定律能量守恒定律.pptx
    链接地址:https://www.163wenku.com/p-4192310.html

    Copyright@ 2017-2037 Www.163WenKu.Com  网站版权所有  |  资源地图   
    IPC备案号:蜀ICP备2021032737号  | 川公网安备 51099002000191号


    侵权投诉QQ:3464097650  资料上传QQ:3464097650
       


    【声明】本站为“文档C2C交易模式”,即用户上传的文档直接卖给(下载)用户,本站只是网络空间服务平台,本站所有原创文档下载所得归上传人所有,如您发现上传作品侵犯了您的版权,请立刻联系我们并提供证据,我们将在3个工作日内予以改正。

    163文库