10.2热力学第一定律与能量守恒定律-2021-2022学年高二物理同步多用途学案（人教版选修3-3）

人教版高中物理选修3-3学案 第十章：热力学定律 10.2热力学第一定律与能量守恒定律预习+知识梳理 一、热力学第一定律 1．改变内能的两种方式： 与 ．两者在改变系统内能方面是 的． 2．热力学第一定律：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的 与外界对它所 的和． 3．热力学第一定律的表达式：ΔU＝ . 二、能量守恒定律 1．能量守恒定律 能量既不会凭空 ，也不会凭空 ，它只能从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量 ． 2．能量守恒定律的意义 (1)各种形式的能可以 ． (2)各种物理现象可以用 联系在一起． 3．永动机不可能制成 (1)第一类永动机：人们把设想的不消耗能量的机器称为第一类永动机． (2)第一类永动机由于违背了 ，所以不可能制成．同步练习 1．一个物体的内能增加了，如果物体跟周围环境不发生热交换，周围环境需要对物体做_______J功，如果周围环境对物体没有做功，需要传给物体_______J热量. 2．电动机是将_________能转化为_________能的装置。电动机的_________与_________之比叫做电动机的效率。由于电动机运行中总有_________，所以其效率不可能达到_________%。 3．能量既不会_______，也不会_______，它只会从一种形式_______为另一种形式，或者从一个物体_______到另一个物体，而能的总量_______，这就是能的转化和守恒定律，也称能量守恒定律。 4．在墙壁与外界无热传递的封闭房间内，同时开动电冰箱和电风扇，工作一段时间后，房间内的温度_______（选填“升高”、“降低”或“不变”），这是因为___________。 5．太阳能的利用技术主要有：______、______、______。 6．能量守恒定律 能量既不会凭空_______，也不会凭空_______，它只能从一种形式_______为其他形式，或者从一个物体_______到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量_______。 7．下列说法中错误的是（　　） A．能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化 B．只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律 C．能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器 D．任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量保持不变 8．关于做功、传热与内能变化的说法，正确的是（ ） A．不通过做功的过程，物体的内能也可以改变 B．不对物体做功，物体的内能会保持不变 C．外力对物体做2J的功，物体就一定增加2J的内能 D．物体吸收热量，内能一定增加 9．一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则（　　） A．从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量 B．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量 C．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量都等于铁块内能的增加量 D．达到热平衡时，铜块的温度比铁块的低 10．有一根烧红的铁钉，温度是800℃，质量是1.5g，温度降低到40℃，放出多少热量？［J/（kg·℃）］ 11．某风景区有一处约20层楼高的瀑布，甚为壮观。请估计：瀑布上、下水潭的水温因瀑布的机械能转化成内能而相差多少？水的比热容为。 12．撑竿跳高运动的不同阶段，有不同形式的能量发生转化。撑竿跳高过程涉及哪几种能量转化？这些能量转化是如何帮助运动员提高跳高成绩的？ 13．查阅资料，了解在发电过程中能量是怎么转化的。哪种形式的能量损失得最多？这些损失的能量最终去了哪里？请写出你的结论。 14．一定质量的理想气体从外界吸收了的热量，同时气体对外界做了的功。 （1）物体的内能增加还是减少？变化量是多少？ （2）分子势能增加还是减少？ （3）分子的平均动能增加还是减少？ 15．文艺复兴时期，达·芬奇制造的永动机装置如图所示。他认为右边的重球比左边的重球离轮心更远些，两边不均衡的作用会使轮子沿箭头方向转动不息。请问该装置属于第几类永动机，并请说明这类永动机为什么不能成功。 16．能量守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭空___________，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体___________到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持___________这个规律叫作能量守恒