选修3-3热力学第一定律教案参考资料.doc

热力学第一定律学习目标1知道热力学第一定律的内容及其表达式2理解能量守恒定律的内容3了解第一类永动机不可能制成的原因自主学习一、功和内能1.什么样的过程叫绝热过程?2.焦耳的实验说明了什么问题？3.写出内能的定义。4.内能的增加量与外界对系统所做的功有何关系？二、热和内能1.内能的增加量与外界向系统传递的热量有何关系？2.做功和热传递在改变系统的内能上有何区别？三、热力学第一定律1.写出热力学第一定律的内容及其表达式。2.写出能量守恒定律的内容。3.第一类永动机不可能制成的原因是什么？预习自检：1、在下述各种现象中，不是由做功引起系统温度变化的是（ ）A、在阳光照射下，水的温度升高B、用铁锤不断捶打铅块，铅块的温度会升高C、在炉火上烧水，水的温度升高D、电视机工作一段时间，其内部元件温度升高2、如图所示，活塞将汽缸分为甲、乙两室，汽缸、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，则在拉杆缓缓向外拉的过程中（ ）A、U甲不变，U乙减小 B、U甲增大，U乙不变 C、U甲增大，U乙减小 D、U甲不变，U乙不变3、如图所示，把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部，当很快向下压活塞时，由于被压缩气体遽然变热，温度升高达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明（ ）A、对物体做功可以增加物体的热量 B、对物体做功可以改变物体的内能C、对物体做功一定会升高物体的温度 D、做功一定会增加物体的4、关于物体的内能和热量，下列说法中正确的有（ ）A、热水的内能比冷水的内能大B、温度高的物体其热量必定多，内能必定大C、在热传递过程中，内能大的物体其内能将减少，内能小的物体其内能将增加，直到两物体的内能相等D、热量是热传递过程中内能转移量的量度5、下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是（ ）A、物体的温度越高，所含热量越多B、物体的内能越大，热量越多C、物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大D、物体的温度不变，其内能就不变化6、假设在一个完全密封绝热的室内，放一台打开门的电冰箱，然后遥控接通电源，令电冰箱工作一段较长的时间后再遥控断开电源，等室内各处温度达到平衡时，室内气温比接通电源前是( )A、一定升高了 B、一定降低了 C、一定不变 D、可能升高，可能降低，也可能不变课内探究一、热力学第一定律一定质量的气体，膨胀过程中是外界对气体做功还是气体对外界做功？如果膨胀时做的功是135J，同时向外放热85J，气体内能的变化量是多少？内能是增加了还是减少了？请你通过这个例子总结U、W、Q几个量取正、负值的意义。例1.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8104J的功，气体的内能减少了1.2105J，则下列各式中正确的是 （ ）A.W=8104J，U =1.2105J ，Q=4104J B.W=8104J，U =1.2105J ，Q=2105J C.W=8104J，U =1.2105J ，Q=2104J D.W=8104J，U =1.2105J ，Q=4104J例2.一定质量的气体，在压缩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？例3. 一定质量的气体从外界吸收了4.2105J的热量，同时气体对外做了6105J的功，问：（1）物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？（2）分子势能是增加还是减少？（3）分子的平均动能是增加还是减少？二、能量守恒定律.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。.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。.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。(4).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。(5).能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。(6).任何机器运动时只能将能量从一种形式转化为另一种形式，而不可能无中生有地创造能量，即第一类永动机是不可能制造出来的，以为它违背了能量守恒定律。当堂检测1关于物体内能的变化，以下说法正确的是 （ ）A.物体吸热，内能一定增大B.物体对外做功，内能可能增大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2自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是 （ ）A.秋千的机械能守恒 B.秋千的能量正在消失C.只有动能和重力势能的相互转化 D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒3.一定量的气体从外界吸收热量3.85105J，它的内能增加2.43105J，气体对外界做了功还是外界对气体做了功，做了多少功？课后拓展1下列各物体在所经历的过程中，内能增加的有 ( )A.在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体 B.水平飞行并射穿木块的子弹C.在绝热的条件下被压缩的气体 D.在光滑水平面上运动的两个小球，碰撞后以共同的速度运动2在热力学第一定律的表达式U=W+Q中关于U、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是 （ ）A.外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时U为正B.物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时U为负C.物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时U为正D.外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时U为负3对于在一个大气压下100的水变成100的水蒸气的过程中，下列说法正确的是 （ ）A.水的内能增加，对外界做功，一定是吸热 B.水的内能不变，对外界做功，从外界吸热C.水的内能减少，对外界不做功，向外界放热 D.水的内能增加，对外界做功，向外界放热4一定质量的理想气体，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是（）A.Q1Q2=W2W1B. Q1=Q21/VP.CBA C. W2=W1 D. Q1Q25如图所示是一定质量的理想气体从状态A经B至C的P图线，则在此过程中（）A.气体的内能改变 B.气体的体积增大C.气体向外界放热 D.气体对外界做功 6.汽缸中的气体膨胀时推动活塞向外运动，若气体对活塞做的功是6104J，气体的内能减少8104J，则在此过程中气体 热，吸收或放出的热量是 。7从10m高空由静止开始下落的水滴，在下落的过程中，水滴重力势能的40转化为水的内能使水的温度升高，则水滴落下后温度升高多少？水的比热容c=4.2103J/（kg）8一个透热良好的气缸，缸壁浸在盛水的容器中，迅速下压活塞，压缩中对气体做了2000J的功，稳定后使容器中2千克的水温度升高了0.2，假设盛水容器绝热。问：压缩前后缸内气体的内能变化了多少？ 以下无正文 仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。Nur fr den persnlichen fr Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l tude et la recherche uniquement des fins personnelles; pas des fins commerciales.仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。 , , .For personal use only in study and research; not for commercial use