物理3-3人教版10.3《熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律 》課件4

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歡迎進(jìn)入物理課堂 3 熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律 一 熱力學(xué)第一定律1 內(nèi)容 一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的 熱量 功 與外界對它所做的 的和 2 表達(dá)式 U 3 對公式的理解 1 公式也適用于系統(tǒng)對外界做功 向外界放熱和內(nèi)能減少的情況 Q W 2 W 外界對物體做功 W取正值 系統(tǒng)對外界做功 W 取負(fù)值 3 Q 系統(tǒng)吸熱 Q為正值 系統(tǒng)放熱 Q為負(fù)值 4 U 為正值時(shí)表示系統(tǒng)內(nèi)能增加 為負(fù)值時(shí)表示系統(tǒng)內(nèi) 能減少 二 能量守恒定律 1 內(nèi)容 能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生 也不會(huì)憑空消失 它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體 在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量保持不變 2 理解及應(yīng)用 1 各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化 2 宣告第 類永動(dòng)機(jī)不能實(shí)現(xiàn) 一 3 適用于任何物理現(xiàn)象和物理過程 三 永動(dòng)機(jī)不可能制成1 第一類永動(dòng)機(jī)人們設(shè)想中的無需任何動(dòng)力或燃料 無需消耗能源 卻能源源不斷地對外做功的機(jī)器 2 第一類永動(dòng)機(jī)的失敗通過能量守恒定律 機(jī)器做功必定伴隨著某種能量的減少 而這些能量來源于能源 燃料 因此第一類永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律 不可能制成 C 1 第一類永動(dòng)機(jī)違反了什么而不能制成 A 違反了熱力學(xué)第一定律B 違反了機(jī)械能守恒定律C 違反了能量守恒定律D 以上說法都不對 2 雙選 下列設(shè)想中 符合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的是 A 利用永磁鐵和軟鐵的相互作用 做成一架機(jī)器 永遠(yuǎn)地 轉(zhuǎn)動(dòng)下去 BD B 制造一架飛機(jī) 不攜帶燃料 只需利用太陽能就能飛行C 做成一只船 利用流水的能量 逆水行駛 不用其他動(dòng)力D 利用核動(dòng)力使地球離開太陽系 3 雙選 關(guān)于物體內(nèi)能的變化 以下說法正確的是 A 物體吸熱 內(nèi)能一定增大 BC B 物體對外做功 內(nèi)能可能增大C 物體吸收熱量 同時(shí)對外做功 內(nèi)能可能不變D 物體放出熱量 同時(shí)對外做功 內(nèi)能可能不變解析 由熱力學(xué)第一定律易知B C正確 要點(diǎn)1 熱力學(xué)第一定律 1 熱力學(xué)第一定律 1 表達(dá)式 U W Q 2 符號(hào)法則 3 定律說明做功和熱傳遞是系統(tǒng)內(nèi)能改變的量度 沒有做 功和熱傳遞就不可能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移 2 特殊情況 1 若過程是絕熱的 則Q 0 W U 外界對物體做的 功 或物體對外界做功 等于物體內(nèi)能的改變 2 若過程中不做功 即W 0 則Q U 物體吸收 或放 出 的熱量等于物體內(nèi)能的改變 3 若過程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變 即 U 0 則W Q 0或W Q 外界對物體做的功等于物體放出的熱量 或物體對外界做的功等于物體吸收的熱量 3 解題的一般步驟 1 根據(jù)符號(hào)法則寫出各已知量 W Q U 的正 負(fù) 2 根據(jù)方程 U W Q求出未知量 3 再根據(jù)未知量結(jié)果的正 負(fù)來確定吸熱 放熱情況或做 功情況 例1 一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了4 2 105J的熱量 同 時(shí)氣體對外做了6 105J的功 解答 1 物體的內(nèi)能是增加還是減少 變化量是多少 2 分子勢能是增加還是減少 3 分子的平均動(dòng)能是增加還是減少 思路點(diǎn)撥 本題考查熱力學(xué)第一定律關(guān)系式 并要理解分子動(dòng)理論中內(nèi)能的定義 應(yīng)注意熱力學(xué)第一定律關(guān)系式中各物理量的符號(hào)法則 1 一定量的氣體在某一過程中 外界對氣體做了8 104J的 功 氣體的內(nèi)能減少了1 2 105J 則下列各式中正確的是 A W 8 104J U 1 2 105J Q 4 104J B B W 8 104J U 1 2 105J Q 2 105JC W 8 104J U 1 2 105J Q 2 104JD W 8 104J U 1 2 105J Q 4 104J解析 因?yàn)橥饨鐚怏w做功 W取正值 即W 8 104J 內(nèi)能減少 U取負(fù)值 即 U 1 2 105J 根據(jù) U W Q 可知Q U W 1 2 105 8 104 J 2 105J 要點(diǎn)2 能量守恒定律 1 理解 1 自然界存在著多種不同形式的運(yùn)動(dòng) 每種運(yùn)動(dòng)對應(yīng)著一種形式的能量 如機(jī)械運(yùn)動(dòng)對應(yīng)機(jī)械能 分子熱運(yùn)動(dòng)對應(yīng)內(nèi)能 電磁運(yùn)動(dòng)對應(yīng)電磁能 2 不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化 摩擦可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 熾熱電燈發(fā)光可以將電能轉(zhuǎn)化為光能 3 熱力學(xué)第一定律 機(jī)械能守恒定律都是能量守恒定律的具體體現(xiàn) 4 能量守恒定律適用于任何物理現(xiàn)象和物理過程 2 應(yīng)用方法 1 某種形式的能減少 一定有其他形式的能增加 且減少量和增加量一定相等 2 某一物體的能量減少 一定存在其他物體的能量增加 且減少量和增加量一定相等 例2 下列對能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識(shí) 不正確的是 A 某種形式的能量減少 一定存在其他形式能量的增加B 某個(gè)物體的能量減少 必然有其他物體的能量增加C 不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對外做功的機(jī)器 永動(dòng)機(jī)是不可能制成的D 石子從空中落下 最后停止在地面上 說明機(jī)械能消失了思路點(diǎn)撥 要理解好能量守恒定律 答案 D 2 雙選 一物體靜止在升降機(jī)的地板上 在升降機(jī)加速上 CD 升的過程中 地板對物體的支持力所做的功等于 A 物體勢能的增加量B 物體動(dòng)能的增加量C 物體動(dòng)能的增加量加上物體勢能的增加量D 物體動(dòng)能的增加量加上克服重力所做的功 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全