高中物理 第三章 热力学基础 第二节 热力学第一定律 第三节 能量守恒定律学案 粤教版选修3-3-粤教版高中选修3-3物理学案VIP免费

第二节热力学第一定律第三节能量守恒定律1.理解热力学第一定律的内容及物理意义．2.会用热力学第一定律分析、解释有关的物理问题．3．理解能量守恒定律及其重要意义．4.知道第一类永动机不可能制成的原因．一、热力学第一定律1．改变内能的方式：___________做功和___________热传递．2．功和内能的关系：若物体不存在热传递，当___________外界对它做功时，它的内能___________增加，关系式为W＝___________ΔU；若物体对外做功，则W＜0，ΔU＜0，表明内能___________减少．3．热传递和内能的关系：若物体既不对外做功，外界对物体也不做功，当物体从外界吸收热量Q时，它的内能___________增加．关系式为Q＝___________ΔU；若物体向外放出热量，则Q＜0，ΔU＜0，表明内能___________减少．4．热力学第一定律：如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，那么，物体内能的增加ΔU就等于物体___________吸收的热量Q和___________外界对物体做的功W之和．1．如果一个物体从外界吸收了热量，它的温度一定升高吗？提示：不一定，影响物体内能的因素有做功和热传递，如果物体在吸收热量的同时又对外做功，物体的温度有可能升高、不变或降低．二、热力学第一定律应用举例1．理想气体的特点(1)理想气体的微观模型忽略了分子之间的作用力，忽略了___________分子势能，所以理想气体的内能等于分子热运动的___________动能总和．(2)理想气体的内能只跟___________温度和物质的量有关，与体积___________无关．2．热力学第一定律对理想气体应用分析(1)等压过程：理想气体在等压膨胀过程中从外界___________吸收热量，一部分用来___________增加气体内能，另一部分用来对外做功；在等压压缩过程中，向外界___________放出热量，___________放出的热量等于外界对气体做的功与气体内能减少量之和．(2)等容过程：理想气体在等容过程中，从外界吸收的热量等于气体内能的___________增加向外界放出的热量等于气体内能的___________减少．(3)等温过程：理想气体在等温过程中，从外界吸收的热量___________等于对外界做的功，向外界放出的热量___________等于外界对气体做的功．2．对于一个绝热过程，外界对物体做功20J，物体内能改变了多少？对于一个无做功的过程，若外界对物体传递20J的热量，物体内能改变了多少？能否说20J的功等于20J的热量？提示：无论外界对物体做功20J，还是外界给物体传递20J的热量，物体内能都增加20J，说明做功和热传递对改变内能是等效的，但不能说20J的功等于20J的热量，因为功与热量具有本质区别．三、能量守恒定律1．大量事实证明各种形式的能都可以相互转化，并且在转化过程中___________守恒．2．能量守恒定律：能量既不会凭空___________产生，也不会凭空___________消失，它只能从一种形式___________转化为另一种形式，或者从一个物体___________转移到另一个物体；在转化和转移的过程中其总量___________不变．3．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的规律之一．它和细胞学说、达尔文的生物进化论一起称为19世纪自然科学的三大发现．四、第一类永动机是不可能造成的1．第一类永动机：不需要任何___________动力或___________燃料却能不断对外___________做功的机器．2．第一类永动机的设想由于违背了___________能量守恒定律，所以不可能制成．3．有一种“全自动”机械手表，即不需要上发条，也不用任何电源，却能不停地走下去．这是不是一种永动机？如果不是，你知道维持表针走动的能量是从哪儿来的吗？提示：不是永动机，手表戴在手上，手运动的能量一部分转化为手表的能量．对热力学第一定律的理解1．热力学第一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，此定律应用时各量的单位应统一．2．公式ΔU＝Q＋W中的有关问题符号WQΔU＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加－物体对外界做功物体放出热量内能减少一般情况下外界对物体做不做功，需看物体的体积是否变化．(1)若物体体积增大，表明物体对外界做功，W＜0.(2)若物体体积变小，外界对物体做功，W＞0.3．几种特殊情况(1)若过程是绝...