人教版高中物理选修性必修第三册3.4《能量守恒定律》课件

1、热力学定律计算热力学定律计算学习目标 1 1、理解热力学定律的内容、理解热力学定律的内容2 2、知道热力学计算的两种基本模型、知道热力学计算的两种基本模型3 3、尝试运用热力学定律解决一些、尝试运用热力学定律解决一些实际问题，培养将物理知识应用实际问题，培养将物理知识应用于现实生活的能力于现实生活的能力热 力 学 定 律 计 算热 力 学 定 律 计 算1234热力学定律热力学定律计算题解题计算题解题的两种模型的两种模型气缸模型求气缸模型求压强压强液封模型求液封模型求压强压强气缸模型典气缸模型典例例0101一、热力学定律计算题解题模型一、热力学定律计算题解题模型一、热力学定律计算题解题模型一、

2、热力学定律计算题解题模型0202二、二、液封模型求压强液封模型求压强hhP0PPghpp0P0ghpp0二、液封模型求压强二、液封模型求压强120303三、三、气缸模型求压强气缸模型求压强三、三、气缸模型求压强气缸模型求压强P0SmgPSP0S（1）气缸模型一般以为活塞为研究对象， 也可以气缸底部，偶尔可为整体；（2）气缸的题压强主要用国际单位；（3）求Q或W，一般用 且W=FL中，F为恒力。QWU0404四、四、气缸模型典例气缸模型典例例1.如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底部高度h1=0.50m，气体的温度t1=27.给气缸缓慢

3、加热至t2=207，活塞缓慢上升到距离气缸底某一高度h2处，此过程中缸内气体增加的内能U=300J。已知大气压强p0=1.0105Pa，活塞横截面积S=5.010-3m2。求：（）活塞距离气缸底部的高度h2；（）此过程中缸内气体吸收的热量Q。（一）气缸模型受力分析求压强（一）气缸模型受力分析求压强1、解题过程解题过程研究对象研究对象密闭气体初态初态P1，V1，T1末态末态P2，V2，T2受力分析受力分析求解定值222111TVPTVPP2SP0SP1SP0S加热之前加热之前加热之后加热之后2、气缸模型受力分析求压强、气缸模型受力分析求压强3 3、学生解答过程展示、学生解答过程展示例2、如图所示

4、，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到t2，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为P0，重力加速度为g，求：（1）气体的压强（2）这段时间内活塞上升的距离是多少？（3）这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？（二）知识延伸 1、受力分析图P1SmgP0S加热之前加热之前mgP0SP2S加热之后加热之后解：（1）根据活塞平衡有：psspmg0smg0PP（2）温度上升到t2时，气体发生等压等压变化，由得2211TVTV1212273)273(tthh气体压强为

5、：故活塞上升了112112273)(ttthhhh（3）气体对外对外做功为：11210273)()(-QUttthmgspQw根据热力学第一定律可得11210273)()(ttthmgsphpsw2、解题过程例3、气缸横截面积是10-2m2，缸内有一个可以自由上下移动的活塞，活塞下封闭着压强是1.0105pa的空气，温度是120c，活塞处于静止，和气缸底相距0.6m，若在活塞上加放100Kg的重物，空气温度升到150c,求平衡后，活塞下降的距离？（活塞与气缸的摩擦和活塞受的重力都不计）（三）自我提升课外拓展课外拓展2 2、深入理解、深入理解热力学定律后，热力学定律后，请同学们就能请同学们就能量转化问题写量转化问题写一篇有关清洁一篇有关清洁能源的利用与能源的利用与生