2015-2016高中物理第3章第2、3节热力学第一定律能量守恒定律课件粤教版选修3-3

高，则气体的内能增加由热力学第定律可知即系统由外界吸收热量，系统吸收的热量部分用来增加内能，部分转化为气体对外所做的功栏目链接理想气体的等压过程如图所示是定质量气体的等压线，若气体从状态变化到状态，该过程是等压膨胀过程，体积增大，气体对外做功则由热力学第定律有，气体吸收热量，吸收的热量部分用来增加气体的内能，部分转化为对外所做的功若气体从状态变化到状态，该过程为等压压缩，应有，这说明气体放出的热量等于外界对气体所做的功与气体内能减小量的和理想气体的等容过程等容过程中，体积不变则由热力学第定律有，若温度升高时，气体吸收的热量全部用来增加气体的内能，反之，气体放出的热量等于气体内能的减少理想气体的等温过程等温过程中内能不变，即，由热力学第定律有，若气体等温压缩，则气体吸收热量，吸收的热量全部用来对外做功注意做功情况往往和物体的体积变化相联系，般情况下，体积增大时，对外做功，气体的状态变化时，往往要用到气体的实验定律帮助分析体积和温度的变化情况，从而得到做功情况和内能的变化情况例个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，若不计气泡内空气分子势能的变化则气泡对外做功，内能不变，同时放热气泡对外做功，内能不变，同时吸热气泡内能减少，同时放热气泡内能不变，不吸热也不放热解析气泡缓慢上升的过程中，温度不变，气体的内能不变但压强逐渐减小，由玻意耳定律恒量可知体积逐渐增大，气体对外做功，即，故气体从外界吸收热量，且吸收的热量全部用来对外做功，则项正确答案►课堂训练民间常用“拔火罐”来治疗些疾病，方法是将点燃的纸片放入个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上其原因是，当火罐内的气体温度不变时，体积减小，压强增大体积不变时，温度降低，压强减小压强不变时，温度降低，体积减小质量不变时，压强增大，体积减小解析将火罐开口端紧压在皮肤上时，火罐体积不变，随着温度降低，火罐内的气体压强减小，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上考点三能量守恒定律使热力学系统内能改变的方式是做功和热传递做功的过程是其他形式的能转化为内能的过程，热传递是把其他物体的内能转移为系统的内能在能量发生转化或转移时，能量的总量会减少吗提示能量的总量保持不变内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从种形式转化为另种形式，或者从个物体转移到别的物体在转化和转移的过程中其总量不变对能量守恒定律的理解能量的存在形式及相互转化各种运动形式化到状态，该过程是等压膨胀过程，体积增大，气体对外做功则由热力学第定律有，气体吸收热量，吸收的热量部分用来增加气体的内能，部分转化为对外所做的功若气体从状态变化到状态，该过程为等压压缩，应有，这说明气体放出的热量等于外界对气体所做的功与气体内能减小量的和理想气体的等容过程等容过程中，体积不变则由热力学第定律有，若温度升高时，气体吸收的热量全部用来增加气体的内能，反之，气体放出的热量等于气体内能的减少理想气体的等温过程等温过程中内能不变，即，由热力学第定律有，若气体等温压缩，则气体吸收热量，吸收的热量全部用来对外做功注意做功情况往往和物体的体积变化相联系，般情况下，体积增大时，对外做功，气体的状态变化时，往往要用到气体的实验定律帮助分析体积和温度的变化情况，从而得到做功情况和内能的变化情况例个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，若不计气泡内空气分子势能的变化则气泡对外做功，内能不变，同时放热气泡对外做功，内能不变，同时吸热气泡内能减少，同时放热气泡内能不变，不吸热也不放热解析气泡缓慢上升的过程中，温度不变，气体的内能不变但压强逐渐减小，由玻意耳定律恒量可知体积逐渐增大，气体对外做功，即，故气体从外界吸收热量，且吸收的热量全部用来对外做功，则项正确答案►课堂训练民间常用“拔火罐”来治疗些疾病，方法是将点燃的纸片放入个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上其原因是，当火罐内的气体温度不变时，体积减小，压强增大体积不变时，温度降低，压强减小压强不变时，温度降低，体积减小质量不变时，压强增大，体积减小解析将火罐开口端紧压在皮肤上时，火罐体积不变，随着温度降低，火罐内的气体压强减小，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上考点三能量守恒定律使热力学系统内能改变的方式是做功和热传递做功的过程是其他形式的能转化为内能的过程，热传递是把其他物体的内能转移为系统的内能在能量发生转化或转移时，能量的总量会减少吗提示能量的总量保持不变内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从种形式转化为另种形式，或者从个物体转移到别的物体在转化和转移的过程中其总量不变对能量守恒定律的理解能量的存在形式及相互转化各种运动形式都有对应的能机械运动有机械能，分子的热运动有内能，还有诸如电磁能化学能原子能等各种形式的能，通过种力做功可以相互转化，例如利用电炉取暖或烧水，电能转化为内能煤燃烧，化学能转化为内能列车刹车后，轮子温度升高，机械能转化为内能与种运动形式对应的能是否守恒是有条件的，例如，物体的机械能守恒，必须是只有重力做功而能量守恒定律是没有条件的，它是切自然界现象都遵守的基本规律能量守恒定律的重要意义找到了各种自然现象的公共量度能量，从而把各种自然现象用定量规律联系起来，揭示了自然规律的多样性和统性突破了人们关于物质运动的机械观念的范围，从本质上表明了各种运动形式之间相互转化的可能性能量守恒定律比机械能守恒定律更普遍，它是物理学中解决问题的重要思维方法能量守恒定律与细胞学说达尔文的生物进化论并称世纪自然科学中三大发现例多选如图所示，两点表示定质量的种理想气体的两个状态，当气体自状态变化到状态时体积必然变大定经过体积减小的过程外界必然对气体做正功气体必然从外界吸热解析本题是气体状态变化图象与热力学第定律结合的综合分析题，连接得到两条等容线，故有，所以正确由于没有限制自状态变化到状态的过程，所以可先减小气体的体积再增大气体的体积到状态，故错误因为气体体积增大，所以是气体对外做功，错误，因为气体对外界做功，而气体的温度又升高，内能增大，由热力学第定律知气体定从外界吸热，正确答案方法总结定质量的理想气体的内能只由温度决定，与体积无关和及图象的综合应用是热学在高考中的热点►课堂训练如图所示，是两个完全相同的铁球，放在绝热板上，用绝热绳悬挂，现只让它们吸收热量，当它们升高相同的温度时，它们所吸收的热量分别为，则无法确定的大小第二节热力学第定律第三节能量守恒定律考点热力学第定律栏目链接根金属丝经过物理过程，温度升高了，除非事先知道，否则根本不能判定是经过对它做功的方法，还是使用了传热的方法使它的内能增加因为单纯地对系统做功和单纯地对系统传热都能改变系统的内能既然它们在改变系统内能方面是等效的，那么当外界对系统做功为，又对系统传热为时，系统内能的增量应该是多少提示系统内能的增量栏目链接热力学第定律的研究对象研究功热量跟内能的变化之间的定量关系热力学第定律的内容及公式内容如果物体跟外界同时发生做功和热传递过程，那么，物体内能的增加就等于物体吸收的热量和外界对物体做的功之和公式栏目链接对热力学第定律的理解热力学第定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系，此定律是标量式，应用时热量的单位应统为国际单位制中的焦耳对公式符号的规定注意在绝热过程中，外界对物体做的功等于物体内能的增加在应用热力学第定律的过程中，应特别分清的正负，以便更准确地判断栏目链接例空气压缩机在次压缩中，活塞对空气做了的功，同时空气的内能增加了，这过程中空气向外界传递的热量是多少解析选择被压缩的空气为研究对象，根据热力学第定律有由题意可知，代入上式得负号表示空气向外释放热量，即空气向外界传递的热量为答案方法总结应用热力学第定律解题的般步骤首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统分别列出物体或系统吸收或放出的热量外界对物体或系统所做的功或物体或系统对外所做的功根据热力学第定律列出方程进行求解应特别注意的就是物理量的正负号及其物理意义►课堂训练如图为种椅子与其升降部分的结构示意图，两筒间密闭了定质量的气体，可沿的内壁上下滑动设筒内气体不与外界发生热交换，在向下滑动的过程中外界对气体做功，气体内能增大外界对气体做功，气体内能减小气体对外界做功，气体内能增大气体对外界做功，气体内能减小解析因为内被封闭气体体积减小，所以外界对气体做功由热力学第定律及内气体与外界没有热交换可知外界对气体做功，内能定增加，故正确，错误考点二热力学第定律的应用你能应用热力学第定律讨论理想气体在等压膨胀过程的能量转换关系吗提示设定质量的理想气体，保持压强不变，由，变为而且由盖吕萨克定律及知因气体膨胀，则气体对外做功，因气体温度升高，则气体的内能增加由热力学第定律可知即系统由外界吸收热量，系统吸收的热量部分用来增加内能，部分转化为气体对外所做的功栏目链接理想气体的等压过程如图所示是定质量气体的等压线，若气体从状态变化到状态，该过程是等压膨胀过程，体积增大，气体对外做功则由热力学第定律有，气体吸收热量，吸收的热量部分用来增加气体的内能，部分转化为对外所做的功若气体从状态变化到状态，该过程为等压压缩，应有，这说明气体放出的热量等于外界对气体所做的功与气体内能减小量的和理想气体的等容过程等容过程中，体积不变则由热力学第定律有，若温度升高时，气体吸收的热量全部用来增加气体的内能，反之，气体放出的热量等于气体内能的减少理想气体的等温过程等温过程中内能不变，即，由热力学第定律有，若气体等温压缩，则气体吸收热量，吸收的热量全部用来对外做功注意做功情况往往和物体的体积变化相联系，般情况下，体积增大时，对外做功，气体的状态变化时，往往要用到气体的实验定律帮助分析体积和温度的变化情况，从而得到做功情况和内能的变化情况例个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，若不计气泡内空气分子势能的变化则气泡对外做功，内能不变，同时放热气泡对外做功，内能不变，同时吸热气泡内能减少，同时放热气泡内能不变，不吸热也不放热解析气泡缓慢上升的过程中，温度不变，气体的内能不变但压强逐渐减小，由玻意耳定律恒量