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1,3,热力学第一定律,能量守恒定律,13热力学第一定律能量守恒定律,2,一、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,功,_,与外界对它所做的,_,的和,2,表达式：,U,_.,Q,W,3,对公式的理解,(1),公式也适用于系统对外界做功、向外界放热和内能减少,的情况,(2),W,：外界对物体做功，,W,取正值；系统对外界做功，,W,取负值,热量,2一、热力学第一定律功_与外界对它所做的_,3,(3),Q,：系统吸热，,Q,为正值；系统放热，,Q,为负值,(4),U,：为正值时表示系统内能增加，为负值时表示系统内,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保持不变,2,理解及应用,(1),各种形式的能量可以相互转化,一,(2),宣告第,_,类永动机不能,实现,(3),适用于任何物理现象和,物理过程,3(3)Q：系统吸热，Q 为正值；系统放热，Q 为负值一,4,三、永动机不可能制成,1,第一类永动机,人们设想中的无需任何动力或燃料，无需消耗能源，却能,源源不断地对外做功的机器,2,第一类永动机的失败,通过能量守恒定律，机器做功必定伴随着某种能量的减少，,而这些能量来源于能源、燃料，因此第一类永动机违反了能量,守恒定律，不可能制成,4三、永动机不可能制成人们设想中的无需任何动力或燃料，无需消,5,1,第一类永动机违反了什么而不能制成,(,),C,A,违反了热力学第一定律,B,违反了机械能守恒定律,C,违反了能量守恒定律,D,以上说法都不对,BD,2,(,双选,),下列设想中，符合能量转化和守恒定律的是,(,),A,利用永磁铁和软铁的相互作用，做成一架机器，永远,地转动下去,B,制造一架飞机，不携带燃料，只需利用太阳能就能飞行,C,做成一只船，利用流水的能量，逆水行驶，不用其他动力,D,利用核动力使地球离开太阳系,51第一类永动机违反了什么而不能制成()CA违反了热力学,6,3,(,双选,),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,BC,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,解析：,由热力学第一定律易知,B,、,C,正确,63(双选)关于物体内能的变化，以下说法正确的是()A物,7,做功,W,热量,Q,内能的改变,U,取正值,“”,外界对系统做功,系统从外界吸收热量,系统的内能增加,取负值,“”,系统对外界做功,系统向外界放出热量,系统的内能减少,要点,1,热力学第一定律,1,热力学第一定律,(1),表达式：,U,W,Q,.,(2),符号法则,7做功 W热量 Q内能的改变U取正值外界对系统做功系统从外,8,(3),定律说明做功和热传递是系统内能改变的量度，没有做,功和热传递就不可能实现能量的转化或转移,2,特殊情况,(1),若过程是绝热的，则,Q,0,，,W,U,，外界对物体做的,功,(,或物体对外界做功,),等于物体内能的改变,(2),若过程中不做功，即,W,0,，则,Q,U,，物体吸收,(,或放,出,),的,热量等于物体内能的改变,(3),若过程的始末状态物体的内能不变，即,U,0,，则,W,Q,0,或,W,Q,，外界对物体做的功等于物体放出的热量,(,或物,体对外界做的功等于物体吸收的热量,),8(3)定律说明做功和热传递是系统内能改变的量度，没有做功和,9,3,解题的一般步骤,(1),根据符号法则写出各已知量,(,W,、,Q,、,U,),的正、负,(2),根据方程,U,W,Q,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,93解题的一般步骤(1)根据符号法则写出各已知量(W、Q、,10,例,1,一定质量的气体从外界吸收了,4.210,5,J,的热量，同,时气体对外做了,610,5,J,的功，解答：,(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？,思路点拨：,本题考查热力学第一定律关系式，并要理解分,子动理论中内能的定义应注意热力学第一定律关系式中各物,理量的符号法则,10例1一定质量的气体从外界吸收了 4.2105 J,11,答题规范：,(1),气体从外界吸热为：,Q,4.210,5,J,气体对外做功：,W,610,5,J,由热力学第一定律得：,U,W,Q,610,5,J,4.210,5,J,1.810,5,J,U,为负，说明气体的内能减少了，减少了,1.810,5,J.,(2),因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的,距,离增大了，分子力做负功，气体分子势能增加了,(3),因为气体内能减少，同时气体分子势能增加，说明气体,分子的平均动能一定减少了,11答题规范：(1)气体从外界吸热为：Q4.2105 J,12,1,一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了,810,4,J,的功，气体的内能减少了,1.210,5,J,，则下列各式中正确的是,(),A,W,810,4,J,，,U,1.210,5,J,，,Q,410,4,J,B,B,W,810,4,J,，,U,1.210,5,J,，,Q,210,5,J,C,W,810,4,J,，,U,1.210,5,J,，,Q,210,4,J,D,W,810,4,J,，,U,1.210,5,J,，,Q,410,4,J,解析：,因为外界对气体做功，,W,取正值，即,W,810,4,J,；,内能减少，,U,取负值，即,U,1.210,5,J,；根据,U,W,Q,，,可知,Q,U,W,(,1.210,5,810,4,)J,210,5,J.,121一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了 810,13,要点,2,能量守恒定律,1,理解,(1),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,(2),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,(3),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,(4),能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程,13要点2能量守恒定律1理解,14,2,应用方法,(1),某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少,量和增加量一定相等,(2),某一物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，,且减少量和增加量一定相等,142应用方法(1)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增,15,例,2,下列对,能量的转化和守恒定律的认识，不正确的是,(,),A,某种形式的能量减少，一定存在其他形式能量的增加,B,某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加,C,不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器,永动,机是不可能制成的,D,石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消,失了,思路点拨：,要理解好能量守恒定律,答案：,D,15例2下列对能量的转化和守恒定律的认识，不正确的是(),16,2,(,双选,),一物体静止,在升降机的地板上，在升降机加速上,CD,升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于,(),A,物体势能的增加量,B,物体动能的增加量,C,物体动能的增加量加上物体势能的增加量,D,物体动能的增加量加上克服重力所做的功,162(双选)一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上C,
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