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

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1、教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1、知道熱力學(xué)第一定律及其表述式。、知道熱力學(xué)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(dòng)機(jī)不可能制成。、知道第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成。4、會(huì)運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)解釋有關(guān)現(xiàn)象、會(huì)運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)解釋有關(guān)現(xiàn)象教學(xué)重難點(diǎn)：教學(xué)重難點(diǎn)：會(huì)運(yùn)用熱力學(xué)第一定律分析有關(guān)問題，并進(jìn)行計(jì)算會(huì)運(yùn)用熱力學(xué)第一定律分析有關(guān)問題，并進(jìn)行計(jì)算上章回顧上章回顧1、做功可以改變內(nèi)能：、做功可以改變內(nèi)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(nèi)能：、熱傳遞改變內(nèi)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Q

2、U 要讓物體的內(nèi)能增加要讓物體的內(nèi)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(shù)量的熱量相一定的功與確定數(shù)量的熱量相對應(yīng)對應(yīng)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(jì)算物體的內(nèi)能變化如何計(jì)算物體的內(nèi)能變化U ？一、熱力學(xué)第一定律一、熱力學(xué)第一定律1、內(nèi)容：、內(nèi)容：物體內(nèi)能的增加等于外界對物體所做的功物體內(nèi)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(dá)式：、表達(dá)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13

3、5J135J的功，同時(shí)的功，同時(shí)向外放熱向外放熱85J85J，則氣體的內(nèi)能變化量是多少？，則氣體的內(nèi)能變化量是多少？3.符號(hào)規(guī)定：符號(hào)規(guī)定：UW + QUWQ+-增加量增加量減小量減小量對內(nèi)做功對內(nèi)做功對外做功對外做功吸熱吸熱放熱放熱(10-3)3.在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水在沸騰時(shí)，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水在沸騰時(shí)，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(shí)氣體對外界作的功體積膨脹時(shí)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

4、加的內(nèi)能氣體增加的內(nèi)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(guān)？汽化熱和哪些因素有關(guān)？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(gè)可自由移中各有一個(gè)可自由移動(dòng)的活塞，活塞下面是水上面是大氣、大氣壓恒定，動(dòng)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(gè)裝置與外界絕熱，的管道相連，整個(gè)裝置與外界絕熱，開始時(shí)開始時(shí)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(dá)到平衡，在這個(gè)過程中

5、流，最后達(dá)到平衡，在這個(gè)過程中 （ ）A.大氣壓力對水作功，水的內(nèi)能增加大氣壓力對水作功，水的內(nèi)能增加B.水克服大氣壓力作功，水的內(nèi)能減少水克服大氣壓力作功，水的內(nèi)能減少C.大氣壓力對水不作功，水的內(nèi)能不變大氣壓力對水不作功，水的內(nèi)能不變D.大氣壓力對水不作功，水的內(nèi)能增加大氣壓力對水不作功，水的內(nèi)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(dòng)能動(dòng)能重力勢能重力勢能彈性勢能彈性勢能電能電能內(nèi)能內(nèi)能.動(dòng)能動(dòng)能重力勢能重力勢能彈性勢能彈性勢能電能電能內(nèi)能內(nèi)能.2.不同形式的能之間可以發(fā)相互轉(zhuǎn)化不同形式的能之間可以發(fā)相互轉(zhuǎn)化由特定的力做多少功來量度有多少能發(fā)生了轉(zhuǎn)化由特定的力做多少功來

6、量度有多少能發(fā)生了轉(zhuǎn)化二二.能量守恒定律能量守恒定律3.能量守恒定律的內(nèi)容：能量守恒定律的內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式從一種形式轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)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(xiàn)過程，了解能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程1)是一個(gè)普遍適用的定律是一個(gè)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(jī)械能守恒定律應(yīng)用更廣比機(jī)械能守恒定律應(yīng)用更廣2)將各種現(xiàn)象聯(lián)系在一起將各

7、種現(xiàn)象聯(lián)系在一起力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、化學(xué)、生物學(xué).3)指導(dǎo)著人們的生產(chǎn)、科研指導(dǎo)著人們的生產(chǎn)、科研泡利和費(fèi)米利用能量守恒預(yù)言了中微子的存在泡利和費(fèi)米利用能量守恒預(yù)言了中微子的存在4)19世紀(jì)自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之一世紀(jì)自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之一；細(xì)胞學(xué)說；生物進(jìn)化論；細(xì)胞學(xué)說；生物進(jìn)化論(恩格斯恩格斯)宣告了第一類永動(dòng)機(jī)造不成宣告了第一類永動(dòng)機(jī)造不成熱力學(xué)第一定律是只研究內(nèi)能與其它形式的能發(fā)熱力學(xué)第一定律是只研究內(nèi)能與其它形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化時(shí)的能量守恒定律生轉(zhuǎn)化時(shí)的能量守恒定律.5.與熱力學(xué)第一定律的關(guān)系與熱力學(xué)第一定律的關(guān)系制造永動(dòng)機(jī)的千萬次努制造永動(dòng)機(jī)的千萬次努

8、力都以失敗而告終力都以失敗而告終不需要?jiǎng)恿蛉剂?，卻能源源不斷對外做功的機(jī)器不需要?jiǎng)恿蛉剂?，卻能源源不斷對外做功的機(jī)器1.第一類永動(dòng)機(jī)第一類永動(dòng)機(jī)2.第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成第一類永動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)永動(dòng)機(jī)(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(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B子彈減少的動(dòng)量等于木塊增加的動(dòng)量子彈減少的動(dòng)量

9、等于木塊增加的動(dòng)量C子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能與木塊增子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能與木塊增 加的內(nèi)能之和加的內(nèi)能之和D子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木 塊的內(nèi)能增量之和塊的內(nèi)能增量之和(10-3)4. 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)一定質(zhì)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(nèi)能一定是增加的氣體的內(nèi)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(shè)只考慮海）流入海洋的水流總量。假設(shè)只考慮海洋中水的汽化，不考慮內(nèi)陸的河流中水的汽化；常溫洋中水的汽化，不考慮內(nèi)陸的河流中水的汽化；常溫時(shí)水的汽化熱為時(shí)水的汽化熱為2.44106J/kg。教學(xué)后記：