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人教版 (新课标)选修33 热力学第一定律 能量守恒定律导学案
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这是一份人教版 (新课标)选修33 热力学第一定律 能量守恒定律导学案
1学习内容10．3 热力学第一定律 能量守恒定律学习目标进一步理解热力学第一定律。能运用热力学第一定律解释自然界能量转化、转移转移问题。理解能量守恒定律，通过能量守恒定律的学习认识自然规律的多样性、统一性。知道第一类永动机是不可能实现的。学习重、难点热力学第一定律的应用学法指导自主、合作、探究知识链接1．热力学第一定律的表达式： 。此式是标量式，应用时除了要注意热量的单位应统一为“焦耳”，同时还要Q和W的正、负： ，W＞0，即W为正值； ，W＜0，即W为负值。 ，Q＜0，即Q为负值； ，Q＞0，即Q为正值。△U＞0，表示系统内能 ；△U＜0，表示系统内能 .2．应用热力学第一定律解题的思路与步骤： 学习过程用案人自我创新[自主学习]阅读“能量守恒定律”内容，了解定律的发现过程，体会定律发现的重大意义。能量守恒定律的内容： 。2．“永动机不可能制成”的，这种观点你赞成吗？说说你的理由。 。[例题与练习][例题1]如图所示，A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态。当气体自状态A变化到状态B时（ ）体积必然增大有可能经过体积减小的过程外界必然对气体做正功气体必然从外界吸热[例题2]如图所示，用绝热的活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的理想气体氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子，使活塞可以无磨擦地滑动，当活塞平衡时（ ）氢气的温度不变氢气的压强减小氢气的体积增大氧气的温度升高[例题3]如图所示，两个完全相同的金属球A和B，其中A球放在不导热的水平面上，B球用不导热的细线悬挂起来，现供给两球相同的热量，它们的温度分别升高了△tA、△tA，则 （ ）A．△tA>△tA B.△tA>△tA C．△tA=△tA D.△tA、△tA 无法比较[例题4]一定质量的气体，在从一种状态到另一状态的过程中，吸收热量280J，并对外做功120J，试问：这些气体的内能发生了怎样的变化？如果这些气体又返回原来的状态，并放出240J热量，那么在返回的过程中是气体对外做功，还是外界对气体做功？做多少功？达标检测1、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，内能可能不变2、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3、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4、在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、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ΔU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ΔU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ΔU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ΔU为负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，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、为使一个与外界保持良好热交换状态的物体的内能能够明显变化，以下方法可行的是（ ）A.以较大的功率对物体做功 B. .以较小的功率对物体做功 C.该物体以较大的功率对外做功 D. 该物体以较小的功率对外做功1/VP...CBA7、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—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 图10.3-18一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是 （ ）A.W=8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=4×104J B.W=8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－2×105J C.W=－8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=2×104J D.W=－8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－4×104J9.一定质量的气体，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？10 一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量，同时气体对外做了6×105J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？学习反思布置作业
1学习内容10．3 热力学第一定律 能量守恒定律学习目标进一步理解热力学第一定律。能运用热力学第一定律解释自然界能量转化、转移转移问题。理解能量守恒定律，通过能量守恒定律的学习认识自然规律的多样性、统一性。知道第一类永动机是不可能实现的。学习重、难点热力学第一定律的应用学法指导自主、合作、探究知识链接1．热力学第一定律的表达式： 。此式是标量式，应用时除了要注意热量的单位应统一为“焦耳”，同时还要Q和W的正、负： ，W＞0，即W为正值； ，W＜0，即W为负值。 ，Q＜0，即Q为负值； ，Q＞0，即Q为正值。△U＞0，表示系统内能 ；△U＜0，表示系统内能 .2．应用热力学第一定律解题的思路与步骤： 学习过程用案人自我创新[自主学习]阅读“能量守恒定律”内容，了解定律的发现过程，体会定律发现的重大意义。能量守恒定律的内容： 。2．“永动机不可能制成”的，这种观点你赞成吗？说说你的理由。 。[例题与练习][例题1]如图所示，A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态。当气体自状态A变化到状态B时（ ）体积必然增大有可能经过体积减小的过程外界必然对气体做正功气体必然从外界吸热[例题2]如图所示，用绝热的活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的理想气体氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子，使活塞可以无磨擦地滑动，当活塞平衡时（ ）氢气的温度不变氢气的压强减小氢气的体积增大氧气的温度升高[例题3]如图所示，两个完全相同的金属球A和B，其中A球放在不导热的水平面上，B球用不导热的细线悬挂起来，现供给两球相同的热量，它们的温度分别升高了△tA、△tA，则 （ ）A．△tA>△tA B.△tA>△tA C．△tA=△tA D.△tA、△tA 无法比较[例题4]一定质量的气体，在从一种状态到另一状态的过程中，吸收热量280J，并对外做功120J，试问：这些气体的内能发生了怎样的变化？如果这些气体又返回原来的状态，并放出240J热量，那么在返回的过程中是气体对外做功，还是外界对气体做功？做多少功？达标检测1、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，内能可能不变2、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3、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4、在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、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ΔU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ΔU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ΔU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ΔU为负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，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、为使一个与外界保持良好热交换状态的物体的内能能够明显变化，以下方法可行的是（ ）A.以较大的功率对物体做功 B. .以较小的功率对物体做功 C.该物体以较大的功率对外做功 D. 该物体以较小的功率对外做功1/VP...CBA7、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—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 图10.3-18一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是 （ ）A.W=8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=4×104J B.W=8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－2×105J C.W=－8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=2×104J D.W=－8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－4×104J9.一定质量的气体，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？10 一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量，同时气体对外做了6×105J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？学习反思布置作业
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