高中物理 第三節(jié) 熱力學(xué)第一定律能量守恒定律課件 新人教版選修33

第十章熱力學(xué)定律第三節(jié)熱力學(xué)第一定律能量守恒定律第三節(jié)熱力學(xué)第一定律能量守恒定律 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈欄目鏈接接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接1改變內(nèi)能的兩種方式改變內(nèi)能的兩種方式(1)定義：任何一個熱力學(xué)系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于定義：任何一個熱力學(xué)系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，這個物理量在兩個狀態(tài)間的差別與系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，這個物理量在兩個狀態(tài)間的差別與外界在絕熱過程中對系統(tǒng)所做的功相聯(lián)系我們把這個物理外界在絕熱過程中對系統(tǒng)所做的功相聯(lián)系我們把這個物理量稱為系統(tǒng)的量稱為系統(tǒng)的_(2)功和內(nèi)能功和內(nèi)能做功可以改變物體的內(nèi)能，做功過程實現(xiàn)了其他形式的做功可以改變物體的內(nèi)能，做功過程實現(xiàn)了其他形式的能向內(nèi)能的能向內(nèi)能的_，內(nèi)能的變化，內(nèi)能的變化(U)用做功的多少用做功的多少(W)來來量度，外界對系統(tǒng)做多少功，系統(tǒng)內(nèi)能就量度，外界對系統(tǒng)做多少功，系統(tǒng)內(nèi)能就_多少，系多少，系統(tǒng)對外界做多少功，統(tǒng)對外界做多少功， 欄目鏈接欄目鏈接內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化增加增加系統(tǒng)的內(nèi)能就系統(tǒng)的內(nèi)能就_多少，即多少，即_，所以說做功，所以說做功是能量轉(zhuǎn)化的量度是能量轉(zhuǎn)化的量度 欄目鏈接欄目鏈接減少減少UW熱量熱量溫度差溫度差溫度差溫度差轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移增加增加減少減少UQ2熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律( 1 ) 一 個 熱 力 學(xué) 系 統(tǒng) 的 內(nèi) 能 的 增 量 等 于一 個 熱 力 學(xué) 系 統(tǒng) 的 內(nèi) 能 的 增 量 等 于_，這 個 關(guān) 系 叫 做 熱 力 學(xué) 第 一 定 律這 個 關(guān) 系 叫 做 熱 力 學(xué) 第 一 定 律 . 其 表 達 式 為 ：其 表 達 式 為 ：_.(2)U、Q、W正、負的確定原則正、負的確定原則若系統(tǒng)的內(nèi)能是增加的，則若系統(tǒng)的內(nèi)能是增加的，則U取正，反之取負取正，反之取負若系統(tǒng)從外界吸收了熱量，則若系統(tǒng)從外界吸收了熱量，則Q取取_；若系統(tǒng)向；若系統(tǒng)向外界放出了熱量，則外界放出了熱量，則Q取取_若系統(tǒng)對外界做了功，則若系統(tǒng)對外界做了功，則W取取_，若外界對系統(tǒng)，若外界對系統(tǒng)做了功，則做了功，則W取取_ 欄目鏈接欄目鏈接外界對物體所做的功外界對物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量加上物體從外界吸收的熱量QUWQ負負負負正正正正3能量守恒定律能量守恒定律(1)內(nèi)容表述：內(nèi)容表述：_.(2)第一類永動機：不需要任何動力或燃料，卻能不斷地第一類永動機：不需要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做功的機器對外做功的機器第一類永動機不可能制成是因它違背了第一類永動機不可能制成是因它違背了_ 欄目鏈接欄目鏈接 能量既不會憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從一種能量既不會憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變能量守恒定律能量守恒定律 欄目鏈接欄目鏈接要點一要點一 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接例例1 一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始，經(jīng)過一一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始，經(jīng)過一系列變化后又回到開始的狀態(tài)，用系列變化后又回到開始的狀態(tài)，用W1表示外界對氣體做表示外界對氣體做的功，的功，W2表示氣體對外界做的功，表示氣體對外界做的功，Q1表示氣體吸收的熱表示氣體吸收的熱量，量，Q2表示氣體放出的熱量，則在整個過程中一定有表示氣體放出的熱量，則在整個過程中一定有() 欄目鏈接欄目鏈接解析解析：本題所考查的內(nèi)容涉及理想氣體的內(nèi)能、改變物本題所考查的內(nèi)容涉及理想氣體的內(nèi)能、改變物體內(nèi)能的兩種方式及熱力學(xué)第一定律等知識解答本題的體內(nèi)能的兩種方式及熱力學(xué)第一定律等知識解答本題的切入點是，對一定質(zhì)量的理想氣體，在某一狀態(tài)下其內(nèi)能切入點是，對一定質(zhì)量的理想氣體，在某一狀態(tài)下其內(nèi)能是確定的首先，對一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過一系列的是確定的首先，對一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過一系列的狀態(tài)變化后又回到原狀態(tài)，表明整個過程中內(nèi)能的變化為狀態(tài)變化后又回到原狀態(tài)，表明整個過程中內(nèi)能的變化為零，即通過做零，即通過做腿卻腿卻菀菀鸕哪諛鼙浠鸕哪諛鼙浠嗷窒嗷窒A選選項正確當(dāng)然，若項正確當(dāng)然，若Q1Q2，則必定有，則必定有W1W2；若；若Q1Q2，則必定有則必定有W1W2；若；若Q1W2，所以，所以B、C、D三項都有可能，故選三項都有可能，故選A.答案：答案：A 欄目鏈接欄目鏈接1如下圖所示，某同學(xué)將空的薄金屬筒開口向下如下圖所示，某同學(xué)將空的薄金屬筒開口向下壓入水中設(shè)水溫均勻且恒定，筒內(nèi)空氣無泄漏，不計壓入水中設(shè)水溫均勻且恒定，筒內(nèi)空氣無泄漏，不計氣體分子間的相互作用，則被淹沒的金屬筒在緩緩下降氣體分子間的相互作用，則被淹沒的金屬筒在緩緩下降過程中，筒內(nèi)空氣體積減小過程中，筒內(nèi)空氣體積減小()變變 式式遷遷 移移 欄目鏈接欄目鏈接A從外界吸熱從外界吸熱 B內(nèi)能增大內(nèi)能增大C向外界放熱向外界放熱 D內(nèi)能減少內(nèi)能減少變變 式式遷遷 移移要點二要點二 能量守恒定律能量守恒定律 欄目鏈接欄目鏈接1不同形式能量之間可以相互轉(zhuǎn)化不同形式能量之間可以相互轉(zhuǎn)化(1)自然界中能量的存在形式：物體運動具有機械能、自然界中能量的存在形式：物體運動具有機械能、分子運動具有內(nèi)能、電荷具有電能、原子核內(nèi)部粒子的運分子運動具有內(nèi)能、電荷具有電能、原子核內(nèi)部粒子的運動具有原子能等，可見，在自然界中不同的能量形式與不動具有原子能等，可見，在自然界中不同的能量形式與不同的運動形式相對應(yīng)同的運動形式相對應(yīng)(2)不同形式能量之間的轉(zhuǎn)化：不同形式能量之間的轉(zhuǎn)化：“摩擦生熱摩擦生熱”是通過克是通過克服摩擦做功將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；水壺中的水沸騰時水蒸服摩擦做功將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；水壺中的水沸騰時水蒸氣對壺蓋做功將壺蓋頂起，氣對壺蓋做功將壺蓋頂起， 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接例例2 (雙選雙選)行駛中的汽車制動后滑動一段距離，最后停下；行駛中的汽車制動后滑動一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光焰；降落傘在空中勻速下流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是流上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是()A物體克服阻力做功物體克服阻力做功B物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接2汽車關(guān)閉發(fā)動機后，沿斜面勻速下滑的過程中汽車關(guān)閉發(fā)動機后，沿斜面勻速下滑的過程中()A汽車的機械能守恒汽車的機械能守恒B汽車的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化汽車的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化C汽車的機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，汽車的總能量減少汽車的機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，汽車的總能量減少D汽車的機械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，汽車的總能量守恒汽車的機械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，汽車的總能量守恒變變 式式遷遷 移移 欄目鏈接欄目鏈接變變 式式遷遷 移移