湖北省丹江口市高中物理 第十章 熱力學定律 第三節(jié) 熱力學第一定律課件 新人教版選修33

教學目標：教學目標：1、知道熱力學第一定律及其表述式。、知道熱力學第一定律及其表述式。2、理解能量守恒定律。、理解能量守恒定律。3、知道第一類永動機不可能制成。、知道第一類永動機不可能制成。4、會運用能量轉化與守恒的觀點解釋有關現象、會運用能量轉化與守恒的觀點解釋有關現象教學重難點：教學重難點：會運用熱力學第一定律分析有關問題，并進行計算會運用熱力學第一定律分析有關問題，并進行計算上章回顧上章回顧1、做功可以改變內能：、做功可以改變內能：絕熱過程：絕熱過程： WU 外界對系統(tǒng)做功外界對系統(tǒng)做功 2、熱傳遞改變內能：、熱傳遞改變內能：僅傳熱過程僅傳熱過程外界向系統(tǒng)傳遞的熱量外界向系統(tǒng)傳遞的熱量QU 要讓物體的內能增加要讓物體的內能增加20J，有什么方法？，有什么方法？對物體做對物體做20J功功 對物體傳對物體傳20J熱熱做功與熱傳遞等效做功與熱傳遞等效 一定的功與確定數量的熱量相一定的功與確定數量的熱量相對應對應對物體傳對物體傳10J熱，再對物體做熱，再對物體做10J功功如何計算物體的內能變化如何計算物體的內能變化U ？一、熱力學第一定律一、熱力學第一定律1、內容：、內容：物體內能的增加等于外界對物體所做的功物體內能的增加等于外界對物體所做的功與從外界吸收的熱量之和與從外界吸收的熱量之和2、表達式：、表達式：UW + Q一定量的氣體，在膨脹過程中做了一定量的氣體，在膨脹過程中做了135J135J的功，同時的功，同時向外放熱向外放熱85J85J，則氣體的內能變化量是多少？，則氣體的內能變化量是多少？3.符號規(guī)定：符號規(guī)定：UW + QUWQ+-增加量增加量減小量減小量對內做功對內做功對外做功對外做功吸熱吸熱放熱放熱(10-3)3.在一個標準大氣壓下，水在沸騰時，在一個標準大氣壓下，水在沸騰時，1g水由液水由液態(tài)變成同溫度的氣態(tài)，其體積由態(tài)變成同溫度的氣態(tài)，其體積由1.043cm3變?yōu)樽優(yōu)?676cm3。已知水的汽化熱為已知水的汽化熱為2263.8J/g。求：。求：(1)體積膨脹時氣體對外界作的功體積膨脹時氣體對外界作的功W；(2)氣體吸收的熱量氣體吸收的熱量Q；(3)氣體增加的內能氣體增加的內能U。(1)169.7J，(2)2263.8J，(3)2094.1J如何求對外做的功？如何求對外做的功？什么是汽化熱？什么是汽化熱？汽化熱和哪些因素有關？汽化熱和哪些因素有關？見書見書P47(10-3)2. 如圖所示的容器，如圖所示的容器，A、B中各有一個可自由移中各有一個可自由移動的活塞，活塞下面是水上面是大氣、大氣壓恒定，動的活塞，活塞下面是水上面是大氣、大氣壓恒定，A、B間帶有閥門間帶有閥門K的管道相連，整個裝置與外界絕熱，的管道相連，整個裝置與外界絕熱，開始時開始時A的水面比的水面比B高，開啟高，開啟K，A中的水逐漸向中的水逐漸向B中中流，最后達到平衡，在這個過程中流，最后達到平衡，在這個過程中 （ ）A.大氣壓力對水作功，水的內能增加大氣壓力對水作功，水的內能增加B.水克服大氣壓力作功，水的內能減少水克服大氣壓力作功，水的內能減少C.大氣壓力對水不作功，水的內能不變大氣壓力對水不作功，水的內能不變D.大氣壓力對水不作功，水的內能增加大氣壓力對水不作功，水的內能增加1.自然界中存在不同形式的能自然界中存在不同形式的能動能動能重力勢能重力勢能彈性勢能彈性勢能電能電能內能內能.動能動能重力勢能重力勢能彈性勢能彈性勢能電能電能內能內能.2.不同形式的能之間可以發(fā)相互轉化不同形式的能之間可以發(fā)相互轉化由特定的力做多少功來量度有多少能發(fā)生了轉化由特定的力做多少功來量度有多少能發(fā)生了轉化二二.能量守恒定律能量守恒定律3.能量守恒定律的內容：能量守恒定律的內容：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式從一種形式轉化轉化為另一種形式，或者從一個物體為另一種形式，或者從一個物體轉移轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量保持不變保持不變.讀書讀書P56，了解能量守恒定律的發(fā)現過程，了解能量守恒定律的發(fā)現過程1)是一個普遍適用的定律是一個普遍適用的定律4.能量守恒定律的重要性能量守恒定律的重要性比機械能守恒定律應用更廣比機械能守恒定律應用更廣2)將各種現象聯系在一起將各種現象聯系在一起力學、熱學、電學、光學、化學、生物學力學、熱學、電學、光學、化學、生物學.3)指導著人們的生產、科研指導著人們的生產、科研泡利和費米利用能量守恒預言了中微子的存在泡利和費米利用能量守恒預言了中微子的存在4)19世紀自然科學三大發(fā)現之一世紀自然科學三大發(fā)現之一；細胞學說；生物進化論；細胞學說；生物進化論(恩格斯恩格斯)宣告了第一類永動機造不成宣告了第一類永動機造不成熱力學第一定律是只研究內能與其它形式的能發(fā)熱力學第一定律是只研究內能與其它形式的能發(fā)生轉化時的能量守恒定律生轉化時的能量守恒定律.5.與熱力學第一定律的關系與熱力學第一定律的關系制造永動機的千萬次努制造永動機的千萬次努力都以失敗而告終力都以失敗而告終不需要動力或燃料，卻能源源不斷對外做功的機器不需要動力或燃料，卻能源源不斷對外做功的機器1.第一類永動機第一類永動機2.第一類永動機不可能制成第一類永動機不可能制成違背了能量守恒定律違背了能量守恒定律三三.永動機永動機(10-3)2. 一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，未從木塊中穿出對于這一過程，水平面上的木塊，未從木塊中穿出對于這一過程，下列說法中正確的是下列說法中正確的是 （）（）A子彈減少的機械能等于木塊增加的機械能子彈減少的機械能等于木塊增加的機械能B子彈減少的動量等于木塊增加的動量子彈減少的動量等于木塊增加的動量C子彈減少的機械能等于木塊增加的動能與木塊增子彈減少的機械能等于木塊增加的動能與木塊增 加的內能之和加的內能之和D子彈減少的動能等于木塊增加的動能與子彈和木子彈減少的動能等于木塊增加的動能與子彈和木 塊的內能增量之和塊的內能增量之和(10-3)4. 一定質量的理想氣體由狀態(tài)一定質量的理想氣體由狀態(tài)(p1，V1，T1)被被壓縮至狀態(tài)壓縮至狀態(tài)(p2，V2，T2)，已知，已知T2 T1，則該過程，則該過程中中 ( )A氣體的內能一定是增加的氣體的內能一定是增加的 B氣體可能向外界放熱氣體可能向外界放熱C氣體一定從外界吸收熱量氣體一定從外界吸收熱量 D氣體對外界做正功氣體對外界做正功(10-3)5. 在太陽光的直射下，地球表面每平方厘米每在太陽光的直射下，地球表面每平方厘米每分鐘可獲得分鐘可獲得4.2J的能量。試估算我國所有江河每年的能量。試估算我國所有江河每年（525600min）流入海洋的水流總量。假設只考慮海）流入海洋的水流總量。假設只考慮海洋中水的汽化，不考慮內陸的河流中水的汽化；常溫洋中水的汽化，不考慮內陸的河流中水的汽化；常溫時水的汽化熱為時水的汽化熱為2.44106J/kg。教學后記：