10.3 热力学第一定律 能量守恒定律（学案）-【成才之路】2020-2021学年高中新课程物理同步学习指导（人教版选修3-3）

物理 (选修 3 - 3·人教版）　 课内互动探究 　 　 思考讨论:做功可以改变物体的内能,“钻木取火” 就是通过外力做 功,机械能转化为内能。 木材内能增加,温度达到着火点而燃烧。 典例:AC　 实际气体在温度不太低、压强不太大时可看成理想气 体。 充气袋被挤压,气体体积减小,外界对气体做正功,则 W > 0,由于袋 内气体与外界无热交换,即 Q = 0,根据做功与内能改变的关系知,内能 增大,温度升高,选项 A、C 正确;根据理想气体状态方程 pV T = C 可判断 压强一定增大,选项 B、D 错误。 对点训练:D　 克服绳与金属管间的摩擦做功,使管壁内能增大,温 度升高。 通过热传递,乙醚的内能增大,温度升高,直至沸腾,管塞会被 冲开。 管塞被冲开前管内气体内能增大,压强变大。 选项 D 正确。 课堂巩固达标 1. B　 根据题意因果顺序的进程为:空气推动瓶塞做功———空气内能减 小———瓶内空气温度降低———瓶内水蒸气液化成小水珠即“ 白雾”, 而瓶塞跳起的原因是用打气筒往瓶内打气使气体压强增大所致。 2. D　 气体分子间的距离已经超过分子间作用力所研究的范围,所以不 能说明分子间有引力,故 A 错误;若拉动活塞使气缸内气体体积增大, 气体对外做功,内能减小,温度降低,电阻增大,则欧姆表示数将变大, 故 B 错误;发现欧姆表读数变大时,热敏电阻变大,说明温度降低,则 气体内能减小,故 C 错误,D 正确。 3. B　 因 b 内为真空,抽开隔板 K 后,a 内气体对外界不做功,且内能不 变,故选项 A 错误,选项 B 正确;稀薄气体可看作理想气体,其内能只 与温度有关,气体的内能不变,温度也不变,由 p1 V1 = p1 V2 和 V1 < V2 知 p1 > p2 ,即气体压强变小,故选项 C、D 错误。 第二节　 热 和 内 能 课前预习反馈 知识点 1: 1. 降温　 升温　 高温　 低温　 2. 热传导　 热对流　 热辐射　 3. 存 在温度差　 4. 能量 知识点 2: 1. 内能　 ΔU　 内能　 - ΔU　 2. 内能变化 『判一判』 (1)√　 (2) × 　 (3) × 　 (4) × 　 (5)√　 (6)√ 『选一选』 　 　 ABC　 湿衣服中的水蒸发是因为热传递,故 A 正确;水中的冰融化 是因为热传递,故 B 正确;池水在阳光的照射下温度升高是热量的传递, 故 C 正确;锤子敲击钉子后钉子变热是因为锤子对钉子做功转化为热 量,故 D 错误。 『想一想』 　 　 (1)热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递。 (2)做功是其他形式的能与内能之间的转化,热传递是内能之间的 转移。 课内互动探究 　 　 思考讨论:做功和热传递。 　 　 典例:D　 物体的内能是物体的所有分子动能和分子势能的总和,而 要改变物体的内能,可以通过做功和热传递两种方式,这三者的物理意 义不同,故选项 A 错误;热量是热传递过程中,物体内能的变化量,而不 是内能的量度,故选项 B 错误;热量、功、内能三者的单位一样,都是焦耳 (J),故 C 项错误;热量和功是量度物体内能的转移或转化的,而物体的 内能是由物体本身所处的状态,即温度、体积、摩尔数决定的,故选项 D 正确。 对点训练:A　 做功和热传递是改变物体内能的两种不同的物理过 程,故 A 正确;做功和热传递在改变物体内能上是等效的,但是对物体做 功与对物体传热的本质是不同的,故 B 错误;热量是热传递过程中,温度 高的物体向温度低的物体或物体温度高的部分向温度低的部分转移的 内能大小的量度,故 C 错误;热量是热传递过程中,内能变化的量度,是 过量程,故 D 错误。 课堂巩固达标 1. B　 热传递的实质是能量的传递。 故 A 错误;物体间存在着温度差, 才能发生热传递。 故 B 正确;热传递必须在有温度差的情况下进行。 故 C 错误;物体的内能发生了改变,可能是由于发生了热传递,也可能 是由于做功导致的。 故 D 错误。 2. BD　 将物体举高或使它们的速度增大,是利用做功来使物体机械能 增大,与内能无关,故 A 错误。 阳光照晒衣服,衣服的温度升高,是利 用热传递来改变物体的内能,故 B 正确。 物体在空中自由下落,重力 做功,增加动能,与内能无关,故 C 错误。 拉弯的弓把箭射出去,箭在 空气中飞行的过程中,克服空气阻力做功,内能增加,故 D 正确。 3. AD　 由题意知,气体压强不变,活塞上升,体积增大,由理想气体状态 方程知,气体温度升高,内能一定增加,电流对气体做的功一定大于气 体对外做的功,BC 错误,D 正确;由气体压强的微观解释知,温度升 高,气体分子对活塞的冲力增大,而压强不变,因此单位时间内气体分 子对活塞的碰撞次数减少,A 正