高中物理 第三节 热力学第一定律能量守恒定律课件 新人教版选修33

第十章热力学定律第三节热力学第一定律能量守恒定律第三节热力学第一定律能量守恒定律 栏目链接栏目链接 栏目链栏目链接接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接1改变内能的两种方式改变内能的两种方式(1)定义：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于定义：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系我们把这个物理外界在绝热过程中对系统所做的功相联系我们把这个物理量称为系统的量称为系统的_(2)功和内能功和内能做功可以改变物体的内能，做功过程实现了其他形式的做功可以改变物体的内能，做功过程实现了其他形式的能向内能的能向内能的_，内能的变化，内能的变化(U)用做功的多少用做功的多少(W)来来量度，外界对系统做多少功，系统内能就量度，外界对系统做多少功，系统内能就_多少，系多少，系统对外界做多少功，统对外界做多少功， 栏目链接栏目链接内能内能转化转化增加增加系统的内能就系统的内能就_多少，即多少，即_，所以说做功，所以说做功是能量转化的量度是能量转化的量度 栏目链接栏目链接减少减少UW热量热量温度差温度差温度差温度差转移转移增加增加减少减少UQ2热力学第一定律热力学第一定律( 1 ) 一 个 热 力 学 系 统 的 内 能 的 增 量 等 于一 个 热 力 学 系 统 的 内 能 的 增 量 等 于_，这 个 关 系 叫 做 热 力 学 第 一 定 律这 个 关 系 叫 做 热 力 学 第 一 定 律 . 其 表 达 式 为 ：其 表 达 式 为 ：_.(2)U、Q、W正、负的确定原则正、负的确定原则若系统的内能是增加的，则若系统的内能是增加的，则U取正，反之取负取正，反之取负若系统从外界吸收了热量，则若系统从外界吸收了热量，则Q取取_；若系统向；若系统向外界放出了热量，则外界放出了热量，则Q取取_若系统对外界做了功，则若系统对外界做了功，则W取取_，若外界对系统，若外界对系统做了功，则做了功，则W取取_ 栏目链接栏目链接外界对物体所做的功外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量加上物体从外界吸收的热量QUWQ负负负负正正正正3能量守恒定律能量守恒定律(1)内容表述：内容表述：_.(2)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，却能不断地对外做功的机器对外做功的机器第一类永动机不可能制成是因它违背了第一类永动机不可能制成是因它违背了_ 栏目链接栏目链接 能量既不会凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种能量既不会凭空产生，也不能凭空消失，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，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在转化或转移的过程中其总量不变能量守恒定律能量守恒定律 栏目链接栏目链接要点一要点一 热力学第一定律热力学第一定律 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接例例1 一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做表示外界对气体做的功，的功，W2表示气体对外界做的功，表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热表示气体吸收的热量，量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有() 栏目链接栏目链接解析解析：本题所考查的内容涉及理想气体的内能、改变物本题所考查的内容涉及理想气体的内能、改变物体内能的两种方式及热力学第一定律等知识解答本题的体内能的两种方式及热力学第一定律等知识解答本题的切入点是，对一定质量的理想气体，在某一状态下其内能切入点是，对一定质量的理想气体，在某一状态下其内能是确定的首先，对一定质量的理想气体，经过一系列的是确定的首先，对一定质量的理想气体，经过一系列的状态变化后又回到原状态，表明整个过程中内能的变化为状态变化后又回到原状态，表明整个过程中内能的变化为零，即通过做零，即通过做腿却腿却菀菀鸬哪谀鼙浠鸬哪谀鼙浠嗷窒嗷窒A选选项正确当然，若项正确当然，若Q1Q2，则必定有，则必定有W1W2；若；若Q1Q2，则必定有则必定有W1W2；若；若Q1W2，所以，所以B、C、D三项都有可能，故选三项都有可能，故选A.答案：答案：A 栏目链接栏目链接1如下图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下如下图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计压入水中设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓缓下降气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓缓下降过程中，筒内空气体积减小过程中，筒内空气体积减小()变变 式式迁迁 移移 栏目链接栏目链接A从外界吸热从外界吸热 B内能增大内能增大C向外界放热向外界放热 D内能减少内能减少变变 式式迁迁 移移要点二要点二 能量守恒定律能量守恒定律 栏目链接栏目链接1不同形式能量之间可以相互转化不同形式能量之间可以相互转化(1)自然界中能量的存在形式：物体运动具有机械能、自然界中能量的存在形式：物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷具有电能、原子核内部粒子的运分子运动具有内能、电荷具有电能、原子核内部粒子的运动具有原子能等，可见，在自然界中不同的能量形式与不动具有原子能等，可见，在自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应同的运动形式相对应(2)不同形式能量之间的转化：不同形式能量之间的转化：“摩擦生热摩擦生热”是通过克是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能；水壶中的水沸腾时水蒸服摩擦做功将机械能转化为内能；水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，气对壶盖做功将壶盖顶起， 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接例例2 (双选双选)行驶中的汽车制动后滑动一段距离，最后停下；行驶中的汽车制动后滑动一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流上述不同现象中所包含的相同的物理过程是流上述不同现象中所包含的相同的物理过程是()A物体克服阻力做功物体克服阻力做功B物体的动能转化为其他形式的能量物体的动能转化为其他形式的能量C物体的势能转化为其他形式的能量物体的势能转化为其他形式的能量D物体的机械能转化为其他形式的能量物体的机械能转化为其他形式的能量 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接2汽车关闭发动机后，沿斜面匀速下滑的过程中汽车关闭发动机后，沿斜面匀速下滑的过程中()A汽车的机械能守恒汽车的机械能守恒B汽车的动能和势能相互转化汽车的动能和势能相互转化C汽车的机械能转化成内能，汽车的总能量减少汽车的机械能转化成内能，汽车的总能量减少D汽车的机械能逐渐转化为内能，汽车的总能量守恒汽车的机械能逐渐转化为内能，汽车的总能量守恒变变 式式迁迁 移移 栏目链接栏目链接变变 式式迁迁 移移