1、10、3 热力学第一定律 能 量守恒定律 学习目标： 1、 理解热力学第一定律。 2、 能运 用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。 3、 理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律。 4、 通过能量守恒定律的学习，认识自然规律的多样性和统一性。 5、 知道第一类永动机是不能实现的。 重点：热力学第一定律 难点：能量守恒定律 自主学习： 一、热力学第一定律。 1、 焦耳的实验表明什么问题？ 2、 写出热力学第一定律的文字表述和数学表达式。 3、 回答课本 p54 思考与讨论的问题。总结 U，Q，W 几个量取正、负的意义。 做功 W 热量 Q 内能的改变 U 取正值“
2、+” 取负值 “” 二、能量守恒定律。 4、认真阅读教材后，写出能量守恒定律的内容。 5、被恩格斯列为 19 世纪三大发现有哪些事件？ 三、永动机不可能制成 7、什么是第一类永动机？ 8、第一类永动机为什么不能制成？ 典型例题： 例 1.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了 8104J 的功，气体的内能减少了 1.2105J，则下列各式中正确的是 （ ） A.W=8104J，U =1.210 5J ，Q=410 4J B.W=8104J，U =1.210 5J ，Q=210 5J C.W=810 4J，U =1.210 5J ，Q=210 4J D.W=810 4J，U =1.210 5J
3、 ，Q=410 4J 例 2.一定质量的气体，在压缩过程中外界对气 体做功 300J，但这一过程中气体的内能减少了 300J，问气体在此过程中是吸热还是放热？吸收（或放出）多少热量？ 例 3. 一定质量的气体从外界吸收了 4.2105J 的热量，同时气体对外做了 6105J 的功，问： （1）物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？ （2）分子势能是增加还是减少？ （3）分子的平均动能是增加还是减少？ 小结：应用热力学第一定律解题的一般步骤： 根据符号法则写出各已知量 （W、Q、U）的正、负； 根据方程 U=W+Q 求出未知量； 再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。 随堂练
4、习： 1、在热力学第一定律的表达式 U=W+Q 中关于 U、W、Q 各个物理量的正、负，下列说法中正确 的是 （ ） A.外界对物体做功时 W 为正，吸热时 Q 为负，内能增加时 U 为正 B.物体对外界做功时 W 为负，吸热时 Q 为正，内能增加时 U 为负 C.物体对外界做功时 W 为负，吸热时 Q 为正，内能增加时 U 为正 D.外界对物体做功时 W 为负，吸热时 Q 为负，内能增加时 U 为负 2、关于物体内能的变化，以下说法正确的是 （ ） A.物体吸热，内能一定增大 B.物体对外做功，内能可能增大 C.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变 D.物体放出热量，同时对外做功，内能可
5、能不变 3、自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是 （ ） A.秋千的机械能 守恒 B.秋千的能量正在消失 C.只有动能和重力势能的相互转化 D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒 4、下列各物体在所经历的过程中，内能增加的有 ( ) A.在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体 B.水平飞行并射穿木块的子弹 C.在绝热的条件下被压缩的气体 D.在光滑水平面上运动的两个小球，碰撞后以共同的速度运动 5、对于在一个大气压下 100的水变成 100的水蒸气的过程中，下列说法正确的是 （ ） A.水的内能增加，对外界做功，一定是吸热 B.水的内能不变，对外界做功，从外界吸热 C.水的内能减少，
6、对外界不做功，向外界放热 D.水的内能增加，对外界做功，向外界放热 6、图 10.3-1 所示是一定质量的理想气体从状态 A 经 B 至 C 的 P 1V图线，则在此过程中（ ） A.气体的内能改变 B.气体的体积增大 C.气体向外界放热 D.气 体对外界做功 1/V P . . . C B A 7、 用活塞压缩器缸里的空气，对空气做了 900J 的功，同时气缸向外散热 210J，气缸里空气的内 能改变了多少？ 8、 如图所示，在气缸内活塞左边封闭着一定量的空气，压强与大气压相同。把气缸和活塞固定， 使气缸内空气升高一定的温度，空气吸收的热量为 Q1。如果让活塞可以自由滑动（活塞与气 缸间无摩擦、不漏气） ，也使气缸内空气温度升高相同温度，其吸收的热量为 Q2。 （1） Q1 和 Q2 那个大些？ （2） 气体在定容下的比热容与再定压下的比热容为什么会有不同? 9、为测量太阳射到地面的辐射能，某校科技实验小组的同学把一个横面积是 300C的矮圆筒的 内壁涂黑，外壁用保温材料包裹，内装水 0.6kg。让阳光垂直于圆筒口照射 2min 后水的温度升高 了 1。请由此估算在阳光直射的地面上每平方米每分钟接受的太阳能量。 10、某风景区有一处约 20 层楼高的瀑布，甚为壮观。请估计：瀑布上、下水潭的水温因瀑布的机 械能转化成内能而相差多少？
