第三章 第3节 能量守恒定律（讲义）-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

3.BD解析热量不是状态量,不能说含有或者具有多少热 由热力学第一定律得N/=Q+W=1000J-600J=400J, 量,选项A错误;在传热过程中热量总是由温度高的物体 则气体内能增加了400J. 传递给温度低的物体,选项B正确,C错误;热量是传热过:昏案(1)375K(2)气体内能增加了400J 程中物体内能变化的量度,选项D正确 课末·随堂演练 4解析做功和传热在改变物体内能上是等效的,因此若用吸:1.C解棡根据热力学第一定律Δ=W十Q,物体内能的变 热方式使温度升高3℃,应吸收1200J的热量. 化与外界对物体做功(或物体对外界做功),物体从外界吸 若对物体做功3000J,温度升高5℃,而物体溫度升高 热(或向外界放热)两种因素有关,物体吸收热量,但有可能 5℃,需要的功或热量应为2000J. 同时对外做功,故内能有可能不变甚至减少,选项A错误 因此物体应放出1000J的热量. 同理,物体对外做功的同时有可能吸热,故内能不一定减 答案1200放出1000 少,选项B错误;若物体吸收的热量与对外做的功相等,则 第2节热力学第一定律 内能可能不变,选项C正确;若物体放热的同时对外做功 物体内能一定减少,选项D错误 课前·教材预案 2.D解杬由题意知,一定质量的理想气体由状态A经过程 教材梳理】 Ⅰ变至状态B时,体积增大,W1为负,Q为正,则△U= 知识点 W1+Q=420J—-300J=120J,内能增加120J;由题图可 1.传热(1)等价热(2)转化转移 知,当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时体积减小,W2 2.(1)热量功(2)Q+W 为正,M=W2+Q,因状态A和状态B的内能一定,故 知识点 ΔU′=-MU,解得Q=-320J,即放出热量320J,选项A、 1.(1)正负(2)正负(3)正负 B、C错误,D正确 2.(1)绝热(2)传热(3)内能 3.A解杬缓慢放水过程中,胎内气体压强减小,气体膨胀对 【自主检测】 外界做正功,选项B错误;胎内气体温度不变,故分子平均 1.(1)×(2)(3)×(4)×(5)(6) 动能不变,选项C错误;由于不计分子间势能,气体内能只 2.提示:(1)在此高空,高度不变,氦气压强一定,关闭加热装 与温度有关,温度不变,内能不变,选项D错误;△U=W Q,ΔU=0,W<0,故Q>0,气体从外界吸热,选项A正确 置后其温度降低,根据饣=C可知,氦气体积减小,外界对4.解棚(1)气体温度不变,内能不变,由热力学第一定律 氦气做功. △=Q+W,则Q=△U-W=0-(-0.6J)=0.6J (2)在此高空,Δ<0,W>0,根据热力学第一定律△ (2)由热力学第一定律得△U=Q+W=0.3J+(-0.1J Q+W可知,Q0,即氦气对外放热 J,内能增加了0.2J 课堂·深度探究 答案(1)0.6J(2)0.2 例题1]A解杬由热力学第一定律Δ=W+Q得△= 第3节能量守恒定律 800J+(-200J)=600J,一定质量的理想气体的内能大 只与温度有关,ΔU=600」>0,故温度一定升高,选项A课前·教材预案 【教材梳理】 变式1]B解析由公式U=W+Q中的符号规定可知,外 知识点 界对气体做功W取正,气体内能减少,M取负,代入热力2.(1)转化转移总量(2)①转化②能量守恒 学第一定律表达式得Q=-2×105J,选项B正确 知识点二 例题2]解析(1)由题意可知,气体的初状态V1=SH, 1.做功 1=T 2.能量守恒 3.正确 气体的末状态V2=Sr+·H,T2=1.3T 【自主检测 1.(1)×(2)√(3)×(4)(5)(6)√ 气体做等压变化,由盖一吕萨克定律得=, 2.提示:不是永动机,手表戴在手腕上,通过手臂的运动,机械 手表获得能量,供手表指针走动.若此手表长时间放置不 解得 动,它就会停下来 (2)设容器内的气体压强为p,取活塞为研究对象, 课堂·深度探究 由平衡条件有pS+mg=pS 例题凵D懈析当绳子突然断开时,活塞受弹簧的弹力F、 外界对气体所做的功为W=pS(H-r), 活塞的重力G、封闭气体对活塞向下的压力F共同作用, 因系统是绝热的,则有Q=0, 其合力向上,经多次往复运动后活塞静止,此时活塞处于 由热力学第一定律有N=W, 三力平衡状态,气体体积必减小,外力对气体做正功,由于 联立上述各式解得M=1(p2S+mg)H 容器绝热,气体的内能增加,而活塞最终的静止位置比初 始位置高,其重力势能增加,最终弹力与另外两个力的合 力平衡,弹簧仍有形变,设最终弹簧的弹性势能为E,由 答案(1)-H(2)(nS+mg)H 能量守恒定律得E=E十活塞增加的重力势能十气体增 [变式2]解析(1)D→A为等温线,则Tb=TA=300K, 加的内能,选项D正确 气体由C到D为等压