2020版高考物理总复习第十三章第2节热力学定律能量守恒定律教学案新人教版

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1、第2节热力学定律能量守恒定律热力学第一定律的理解考点1►【p222】及应用夯实基础1．内能(1)定义：物体内所有分子的动能和势能的总和叫做物体的内能．(2)物体内能的变化①改变内能的两种方式a．做功：当做功使物体的内能发生改变的时候，外界对物体做了多少功，物体内能就__增加__多少；物体对外界做了多少功，物体内能就__减少__多少．b．热传递：当热传递使物体的内能发生改变的时候，物体吸收了多少热量，物体内能就__增加__多少；物体放出了多少热量，物体内能就__减少__多少．②两种改变方式间的关系a．两者在__改变物体的内能__上是等效的．b．两者的本

2、质区别：做功是其他形式的能和物体内能的相互__转化__，热传递是物体间内能的__转移__．2．热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统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)公式：ΔU＝__W＋Q__．3．能量守恒定律内容：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，在能的转化或转移过程中其__总量__不变．考点突破例1如图容器A、B各有一个可以自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定．A、B底部由带有阀门K的管道相连，整个装

3、置与外界绝热，原先，A中水面比B中的高．打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡．在这个过程中()A．大气压力对水做功，水的内能增加B．重力对水做功，水的内能减少C．大气压力对水不做功，水的内能不变D．大气压力对水不做功，水的内能增加【解析】分析大气压力对水是否做功：打开阀门K后，根据连通器原理，最后A、B两管中的水面将相平，如下图所示，即A中水面下降，B中水面上升；设A管截面积为S1，水面下降距离为h1，B管截面积为S2，水面上升距离为h2，由于水的总体积保持不变，则有S1h1＝S2h2，A管中大气压力对水做的功：W1＝p0S1h1，B管中大

4、气压力对水做的功：W2＝－p0S2h2，大气压力对水做的总功：W＝W1＋W2＝p0S1h1－p0S2h2＝0；即大气压力对水不做功；分析水的内能是否改变：打开阀门K后，A中的水逐渐向B中流，即A中水的重力做正功，B中水的重力做负功，但从最后的效果看，是A管中高度为h1的水移至较低的B管中高度为h2的地方，如图所示，所以在这个过程中水的重力做正功；同时，整个装置是绝热的，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，式中Q＝0，W为正值，所以ΔU为正值，即水的内能增加，故D正确，A、B、C错误；故选D.【答案】D【小结】1.热力学第一定律中的符号规定及意义物理量意义

5、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小2.温度、内能、热量、功之间的区别概念温度内能热量功表示物体的冷热程度，是物体分子平物体内所有分子动是热传递过程中内做功过程是机械能均动能大小的标能和势能的总和，能的改变量，热量和其他形式的能含义志，它是大量分子它是由大量分子的用来度量热传递过(包括内能)之间的热运动的集体表热运动和分子的相程中内能转移的多转化现，对个别分子来对位置所决定的能少说没有意义温度和内能是状态量，热量和功则是过程量．热传递的关系前提条件是存在温差，传递的是热量而不是温度，实质上是内能的转移针

6、对训练51．在标准大气压p＝1.0×10Pa下，水在沸腾时，1g水由液态变成同温度的气态，其33体积由1cm变为1701cm.已知水的汽化热为L＝2264J/g.则体积膨胀时气体对外做的功为__170__J__；气体吸收的热量为__2__264__J__．5－6【解析】体积膨胀时气体对外做的功为W＝pΔV＝1.0×10×(1701－1)×10J＝170J．气体吸收的热量为Q＝mL＝1×2264J＝2264J.2．(多选)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示．在此过程中，若

7、缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体(AD)A．对外做正功B．对外做负功C．分子平均动能增大D．分子的平均动能减小【解析】密闭于气缸内的气体膨胀对外做正功，即外界对气体做负功，因而W<0，缸内气体与外界无热交换说明Q＝0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知内能增加量ΔU<0，故内能减小，分子平均动能减小，温度降低，故A、D正确，B、C错误；故选AD.3．下列关于能量守恒定律的认识，不正确的是(D)A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C．对物体做功，物体的内能可能减小

8、D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了【解析】根据能量守恒定律得知，某种形式的能减少，其他形