高中物理選修熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律課件.ppt

3.熱力學(xué)第一定律,教學(xué)目標(biāo)：,1、知道熱力學(xué)第一定律及其表述式。2、理解能量守恒定律。3、知道第一類(lèi)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,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(wèn)題，并進(jìn)行計(jì)算,上章回顧,1、做功可以改變內(nèi)能：,絕熱過(guò)程：,外界對(duì)系統(tǒng)做功,2、熱傳遞改變內(nèi)能：,僅傳熱過(guò)程,外界向系統(tǒng)傳遞的熱量,要讓物體的內(nèi)能增加20J，有什么方法？,對(duì)物體做20J功,對(duì)物體傳20J熱,做功與熱傳遞等效,一定的功與確定數(shù)量的熱量相對(duì)應(yīng),對(duì)物體傳10J熱，再對(duì)物體做10J功,如何計(jì)算物體的內(nèi)能變化U？,一、熱力學(xué)第一定律,1、內(nèi)容：物體內(nèi)能的增加等于外界對(duì)物體所做的功與從外界吸收的熱量之和,2、表達(dá)式：,UW+Q,一定量的氣體，在膨脹過(guò)程中做了135J的功，同時(shí)向外放熱85J，則氣體的內(nèi)能變化量是多少？,3.符號(hào)規(guī)定：,UW+Q,增加量,減小量,對(duì)內(nèi)做功,對(duì)外做功,吸熱,放熱,(10-3)3.在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水在沸騰時(shí)，1g水由液態(tài)變成同溫度的氣態(tài)，其體積由1.043cm3變?yōu)?676cm3。已知水的汽化熱為2263.8J/g。求：(1)體積膨脹時(shí)氣體對(duì)外界作的功W；(2)氣體吸收的熱量Q；(3)氣體增加的內(nèi)能U。,(1)169.7J，(2)2263.8J，(3)2094.1J,如何求對(duì)外做的功？,什么是汽化熱？,汽化熱和哪些因素有關(guān)？,見(jiàn)書(shū)P47,(10-3)2.如圖所示的容器，A、B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，A、B間帶有閥門(mén)K的管道相連，整個(gè)裝置與外界絕熱，開(kāi)始時(shí)A的水面比B高，開(kāi)啟K，A中的水逐漸向B中流，最后達(dá)到平衡，在這個(gè)過(guò)程中（）A.大氣壓力對(duì)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C.大氣壓力對(duì)水不作功，水的內(nèi)能不變D.大氣壓力對(duì)水不作功，水的內(nèi)能增加,1.自然界中存在不同形式的能,動(dòng)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能電能內(nèi)能.,動(dòng)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能電能內(nèi)能.,2.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(lái)量度有多少能發(fā)生了轉(zhuǎn)化,二.能量守恒定律,3.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(guò)程中其總量保持不變.,讀書(shū)P56，了解能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,1)是一個(gè)普遍適用的定律,4.能量守恒定律的重要性,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,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,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,；細(xì)胞學(xué)說(shuō)；生物進(jìn)化論(恩格斯),宣告了第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)造不成,熱力學(xué)第一定律是只研究?jī)?nèi)能與其它形式的能發(fā)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,制造永動(dòng)機(jī)的千萬(wàn)次努力都以失敗而告終,不需要?jiǎng)恿蛉剂?，卻能源源不斷對(duì)外做功的機(jī)器,1.第一類(lèi)永動(dòng)機(jī),2.第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成,違背了能量守恒定律,三.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水平面上的木塊，未從木塊中穿出對(duì)于這一過(guò)程，下列說(shuō)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B子彈減少的動(dòng)量等于木塊增加的動(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)(p1，V1，T1)被壓縮至狀態(tài)(p2，V2，T2)，已知T2T1，則該過(guò)程中()A氣體的內(nèi)能一定是增加的B氣體可能向外界放熱C氣體一定從外界吸收熱量D氣體對(duì)外界做正功,(10-3)5.在太陽(yáng)光的直射下，地球表面每平方厘米每分鐘可獲得4.2J的能量。試估算我國(guó)所有江河每年（525600min）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；常溫時(shí)水的汽化熱為2.44106J/kg。,