熱力學第一定律能量守恒定律

熱力學第一定律能量守恒定律第1頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六學習目標：1、知道熱力學第一定律及其表述式。2、理解能量守恒定律。3、知道第一類永動機不可能制成。4、會運用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點解釋有關現(xiàn)象第2頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六學習重點：學習難點：1、能量守恒定律。2、從能量轉(zhuǎn)化的觀點理解熱力學第一定律，會用ΔU=Q+W分析和計算有關問題。1、如何用能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點分析物理現(xiàn)象；2、熱力學第一定律ΔU=Q+W中各物理量的意義及正負號的確定。

第3頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六1下列說法正確嗎?A、物體所有分子的動能的總和=物體的動能B、速度快的分子比速度慢的分子溫度高C、溫度高物體中的分子運動速度大于溫度低的物體中的分子運動速度.思考分析溫故知新第4頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六2關于內(nèi)能，下列說法正確的是A、溫度相同的物體內(nèi)能一樣多B、一罐氣放在卡車上隨卡車做加速運動，罐中氣體動能越來越大，所以內(nèi)能也越來越大C、一定質(zhì)量的物體的內(nèi)能，由溫度和體積決定D、某物體的內(nèi)能為E，含分子數(shù)為n個，那么每個分子的內(nèi)能為E/n機械能增大C第5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六改變系統(tǒng)內(nèi)能的兩種方式做功熱傳遞對內(nèi)對外吸熱放熱內(nèi)能增加內(nèi)能增加內(nèi)能減少內(nèi)能減少（外界對物體做功）（物體對外界做功）（物體從外界吸熱）（物體對外界放熱）知識復習第6頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六（3）做功和熱傳遞在改變內(nèi)能效果上是等效的1做功和熱傳遞的區(qū)別（1）做功改變內(nèi)能：實質(zhì)上是其它形式的能和內(nèi)能之間轉(zhuǎn)化（2）熱傳遞：實質(zhì)上是各物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移第7頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六1.內(nèi)能是一個狀態(tài)量，一個物體在不同的狀態(tài)下有不同的內(nèi)能2內(nèi)能與熱量的區(qū)別2.熱量是一個過程量，它表示由于熱傳遞而引起的變化過程中轉(zhuǎn)移的能量，即內(nèi)能的改變量。3.如果沒有熱傳遞，就沒有熱量可言，但此時仍有內(nèi)能第8頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六新知識學習：

既然做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，那么，功、熱量跟內(nèi)能的改變之間一定有某種聯(lián)系，今天我們就來研究這個問題.

[問題回答]：改變物體內(nèi)能的方式有哪些？①做功②和熱傳遞第9頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六1.一個物體，它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量，那么：①如果外界做的功為Ｗ，則它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？②如果物體對外界做的功為Ｗ，則它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？問題研究第10頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六1.一個物體，如果它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量，那么，外界對它做多少功，它的內(nèi)能就增加多少；物體對外界做多少功，它的內(nèi)能就減少多少.第11頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六2.一個物體，如果外界既沒有對物體做功，物體也沒有對外界做功，那么：①如果物體吸收熱量Ｑ，它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？②如果放出熱量Ｑ，它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？第12頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六2.如果外界既沒有對物體做功，物體也沒有對外界做功，那么物體吸收了多少熱量，它的內(nèi)能就增加多少，物體放出了多少熱量，它的內(nèi)能就減少多少.第13頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六3.如果物體在跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程中，內(nèi)能的變化ΔU與熱量Ｑ及做的功Ｗ之間又有什么關系呢？第14頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六

ΔU=Q+WΔU物體內(nèi)能的增加量W外界對物體做的功Q物體吸收的熱量第15頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六一.熱力學第一定律：1、內(nèi)容：一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和2、表達式：ΔU＝Q+W第16頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六3.符號規(guī)定：ΔU＝Q+WΔUQW+-增加量減小量對內(nèi)做功對外做功吸熱放熱第17頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六(10-3)1.在一個標準大氣壓下，水在沸騰時，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)體積膨脹時氣體對外界作的功W；

(2)氣體吸收的熱量Q；

(3)氣體增加的內(nèi)能ΔU。(1)169.7J，(2)2263.8J，(3)2094.1J如何求對外做的功？什么是汽化熱？汽化熱和哪些因素有關？鞏固練習1：思考第18頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六(10-3)2.如圖所示的容器，A、B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，A、B間帶有閥門K的管道相連，整個裝置與外界絕熱，開始時A的水面比B高，開啟K，A中的水逐漸向B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(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

第19頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六1.自然界中存在不同形式的能動能

重力勢能

彈性勢能

電能

內(nèi)能

.

.動能

重力勢能

彈性勢能

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量度有多少能發(fā)生了轉(zhuǎn)化二.能量守恒定律第20頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六3.能量守恒定律：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，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.物理史問題：

能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)？請閱讀課本P56第21頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六（1）是一個普遍適用的定律4.能量守恒定律的重要性比機械能守恒定律應用更廣（2）將各種現(xiàn)象聯(lián)系在一起力學、熱學、電學、光學、化學、生物學...（3）指導著人們的生產(chǎn)、科研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(xiàn)之一細胞學說；生物進化論宣告了第一類永動機造不成第22頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六熱力學第一定律是只研究內(nèi)能與其它形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化時的能量守恒關系.（5）.與熱力學第一定律的關系第23頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六制造永動機的千萬次努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1.第一類永動機2.第一類永動機不可能制成違背了能量守恒定律三.永動機不可能制成學習了這一節(jié)后你有問題提出嗎？對研究制作永動機的看法？第24頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六(10-3)3.一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，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

B．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

加的內(nèi)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

塊的內(nèi)能增量之和鞏固練習2：第25頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六(10-3)4.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)Ⅰ(p1，V1，T1)被壓縮至狀態(tài)Ⅱ(p2，V2，T2)，已知T2＞T1，則該過程中()

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．氣體對外界做正功

第26頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六(1