2017-2018学年人教版选修3-3 第十章第三节热力学第一定律能量守恒定律 学案
2017-2018学年人教版选修3-3 第十章第三节热力学第一定律能量守恒定律 学案第2页

思路解析:汽车能匀速下滑,一定受阻力作用,克服阻力做功,机械能转化为内能,一部分内能散发出去,汽车的总能量减少.

答案:C

【例2】 某物体温度升高了,这说明( )

A.该物体一定吸收了热量 B.该物体可能放出了热量

C.外界对物体可能做了功 D.物体可能吸收了热量

思路解析:由ΔU=Q+W来分析,物体温度升高了,一定有物体的内能增加,ΔU>0,要满足ΔU>0可能有各种情况:①W>0,Q=0;②W=0,Q>0;③W>0,Q>0;④W>0,Q<0,W>|Q|;⑤W<0,Q>0,Q>|W|.由①否定选A;④与选项B一致;①、③、④与选项C一致;②、③、⑤与选项D一致,故选项B、C、D正确.

答案:BCD

知识导学

1.用热力学第一定律时要明确:(1)热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能过程是等效的,而且给出了内能的变化量和功的数值,热量和数值之间的定量关系.(2)应用此定律前应准确理解各物理量的物理含义:ΔU是物体内能的增量,当物体内能增加时取"+"号,当物体的内能减少时取"-"号,Q是外界与系统之间传递的热量,当外界传递给系统热量(系统吸热)时取"+"号,当系统向外界传递热量(系统放热)时取"-"号.

2.用能的转化和守恒定律时要明确:(1)能的转化与守恒定律是自然界的普遍规律.(2)一切违背能的转化与守恒定律的过程是不可能实现的,能的转化与守恒定律表明永动机不可能制成.

疑难导析

做功和热传递都能改变物体的内能,因此物体内能的改变量ΔU,必与功W和热量Q有关:(1)如果单纯通过做功改变物体的内能,内能的变化可以用做功的多少来量度,这时,物体内能的增加(或减少)量ΔU就等于外界(或物体对外界)所做的功W的数值,即ΔU=W.(2)如果单纯通过热传递来改变物体的内能,内能的变化便可用传递热量的多少来量度,物体内能的增加(或减少)量ΔU应等于从外界吸收(或向外界放出)热量Q的数值,即ΔU=Q.(3)在做功和热传递同时存在的过程中,物体内能的变化则由做功和所传递的热量共同决定.在这种情况下,物体内能的增加量就应等于外界对物体所做的功W和物体从外界吸收的热量Q之和,即ΔU=Q+W.

问题导思

永动机的诱人前景,曾使许多人致力于永动机的研究,但都以失败告终.

能量守恒定律的发现,使人们进一步认识到,任何一部机器,只要对外界做功,都要消耗能量,都只能使能量从一种形式转化成别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,而不能无中生有地创造能量.不消耗能量,却可以源源不断地对外做功的机器(第一类永动机)是不可能制成的.

典题导考

绿色通道:解此类问题要用能量转化和能量守恒的观点去考虑,重在理解能量的转化关系和能量的守恒定律.

【典题变式1】 (2006重庆理综,16) 如图10-3-1,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中.设水温均匀且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间相互作用,则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中,筒内空气体积减小( )