热力学第一定律能量守恒定律PPT课件

1、学习(xux)目标：1、知道热力学第一(dy)定律及其表述式。2、理解能量守恒定律。3、知道第一(dy)类永动机不可能制成。4、会运用能量转化与守恒的观点解释有关现象第1页/共29页第一页，共29页。学习(xux)重点：学习(xux)难点：1、能量守恒定律。2、从能量转化(zhunhu)的观点理解热力学第一定律，会用U = Q + W分析和计算有关问题。 1、如何用能量转化和守恒的观点分析物理现象；2、热力学第一定律U = Q + W中各物理量的意义及正负号的确定。 第2页/共29页第二页，共29页。 1下列说法(shuf)正确吗? A、物体所有分子的动能的总和=物体的动能 B、速度快的分子比

2、速度慢的分子温度高 C、温度高物体中的分子运动速度大于温度低的物体中的分子运动速度.思考(sko)分析温故知新(wn g zh xn)第3页/共29页第三页，共29页。 2关于内能，下列说法正确的是 A、温度相同的物体内能一样多 B、一罐气放在卡车上随卡车做加速运动( ji s yn dn)，罐中气体动能越来越大，所以内能也越来越大 C、一定质量的物体的内能，由温度和体积决定 D、某物体的内能为E，含分子数为n个，那么每个分子的内能为E/n 机械能增大C第4页/共29页第四页，共29页。改变系统内能(ni nn)的两种方式做功(zugng)热传递(chund)对内对外吸热放热内能增加内能增加内

3、能减少内能减少（外界对物体做功）（物体对外界做功）（物体从外界吸热）（物体对外界放热）知识复习第5页/共29页第五页，共29页。（3）做功和热传递在改变(gibin)内能效果上是等效的1做功和热传递(chund)的区别（1）做功(zugng)改变内能：实质上是其它形式的能和内能 之间转化（2）热传递：实质上是各物体间内能的转移第6页/共29页第六页，共29页。 1.内能(ni nn)是一个状态量，一个物体在不同的状态下有不同的内能(ni nn)2内能与热量(rling)的区别 2.热量是一个过程量，它表示由于热传递而引起的变化过程中转移的能量，即内能(ni nn)的改变量。 3.如果没有热传递

4、，就没有热量可言，但此时仍有内能第7页/共29页第七页，共29页。新知识(zh shi)学习： 既然做功和热传递都可以(ky)改变物体的内能，那么，功、热量跟内能的改变之间一定有某种联系，今天我们就来研究这个问题. 问题(wnt)回答：改变物体内能的方式有哪些？ 做功和热传递第8页/共29页第八页，共29页。1.一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，那么(n me)：如果外界做的功为，则它的内能如何变化？变化了多少？如果物体对外界做的功为，则它的内能如何变化？变化了多少？问题(wnt)研究第9页/共29页第九页，共29页。1.一个物体，如果它既没有吸收热量也没有放出热量，那么(n me)，

5、外界对它做多少功，它的内能就增加多少；物体对外界做多少功，它的内能就减少多少. 第10页/共29页第十页，共29页。2.一个物体，如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么：如果物体吸收热量，它的内能如何变化(binhu)？变化(binhu)了多少？ 如果放出热量，它的内能如何变化(binhu)？变化(binhu)了多少？第11页/共29页第十一页，共29页。2.如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么物体吸收了多少热量，它的内能就增加(zngji)多少，物体放出了多少热量，它的内能就减少多少.第12页/共29页第十二页，共29页。3.如果物体在跟外界同时发生做功和热传递

6、的过程中，内能的变化(binhu)U与热量及做的功之间又有什么关系呢？ 第13页/共29页第十三页，共29页。 U = Q + WU 物体(wt)内能的增加量 W 外界(wiji)对物体做的功 Q 物体吸收(xshu)的热量 第14页/共29页第十四页，共29页。一.热力学第一(dy)定律：1、内容：一个热力学系统(xtng)的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和2、表达式：U Q + W第15页/共29页第十五页，共29页。3.符号(fho)规定：U Q + WUQW+-增加量减小量对内(du ni)做功对外做功(zugng)吸热放热第16页/共29页第十六页，共29页。(1

7、0-3)1.在一个标准大气压下，水在沸腾(fitng)时，1g水由液态变成同温度的气态，其体积由1.043cm3变为1676cm3。已知水的汽化热为2263.8J/g。求：(1)体积膨胀时气体对外界作的功W；(2)气体吸收的热量Q；(3)气体增加的内能U。(1)169.7J，(2)2263.8J，(3)2094.1J如何(rh)求对外做的功？什么(shn me)是汽化热？汽化热和哪些因素有关？巩固练习1：思考第17页/共29页第十七页，共29页。(10-3)2. 如图所示的容器，A、B中各有一个可自由移动的活塞，活塞下面是水上面是大气(dq)、大气(dq)压恒定，A、B间带有阀门K的管道相连，

8、整个装置与外界绝热，开始时A的水面比B高，开启K，A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡，在这个过程中 （ ）A.大气(dq)压力对水作功，水的内能增加B.水克服大气(dq)压力作功，水的内能减少C.大气(dq)压力对水不作功，水的内能不变D.大气(dq)压力对水不作功，水的内能增加第18页/共29页第十八页，共29页。1.自然界中存在(cnzi)不同形式的能动能重力势能弹性势能电能(dinnng)内能.动能重力势能(zhn l sh nn)弹性势能电能内能.2.不同形式的能之间可以发相互转化由特定的力做多少功来量度有多少能发生了转化二.能量守恒定律第19页/共29页第十九页，共29页。3.能量(

9、nngling)守恒定律：能量既不会凭空产生(chnshng)，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别的物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变.物理史问题：能量守恒定律的发现(fxin)？ 请阅读课本P56第20页/共29页第二十页，共29页。（1）是一个普遍(pbin)适用的定律4.能量(nngling)守恒定律的重要性比机械能守恒定律应用(yngyng)更广（2）将各种现象联系在一起力学、热学、电学、光学、化学、生物学.（3）指导着人们的生产、科研泡利和费米利用能量守恒预言了中微子的存在（4）19世纪自然科学三大发现之一细胞学说；生物进化论宣告了第一类永

10、动机造不成第21页/共29页第二十一页，共29页。热力学第一定律是只研究内能与其它形式的能发生转化(zhunhu)时的能量守恒关系.（5）.与热力学第一(dy)定律的关系第22页/共29页第二十二页，共29页。制造(zhzo)永动机的千万次努力都以失败而告终不需要动力(dngl)或燃料，却能源源不断对外做功的机器1.第一类永动机2.第一类永动机不可能(knng)制成违背了能量守恒定律三.永动机不可能制成学习了这一节后你有问题提出吗？对研究制作永动机的看法？第23页/共29页第二十三页，共29页。(10-3)3. 一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，未从木块中穿出对于这一过程，

11、下列说法中正确的是 （）A子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B子弹减少的动量等于木块增加的动量C子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增 加的内能(ni nn)之和D子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木 块的内能(ni nn)增量之和巩固(gngg)练习2：第24页/共29页第二十四页，共29页。(10-3)4. 一定质量的理想气体由状态(p1，V1，T1)被压缩至状态(p2，V2，T2)，已知T2 T1，则该过程(guchng)中 ( )A气体的内能一定是增加的 B气体可能向外界放热C气体一定从外界吸收热量 D气体对外界做正功第25页/共29页第二十五页，共29页。(10-3)5. 在太阳光的直射下，地球表面每平方厘米每分钟可获得4.2J的能量。试估算( sun)我国所有江河每年（525600min）流入海洋的水