3.2热力学第一定律-2022-2023学年高二物理备课必备讲义（人教2019选择性必修第三册 ）

。学利网 学神网原创精品，让你的学司土豪起华！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 第三章 热力学定律 第2节热力学第一定律 【核心素养目标】 物理观念 掌握热力学第一定律及其表达式。 科学思维 学会运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。 科学探究 理解热力学第一定律，并会运用于分析和计算 通过热力学第一定律知识应用的实例，感受物理中科学技术与 科学态度与责任 社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强学生 的学习动力和科学意识。 知识点一热力学第一定律 【情境导入】 如图所示，快速推动活塞对汽缸内气体做功10J,气体内能改变了多少？若保持气体体积不变，汽 缸向外界传递10J的热量，气体内能改变了多少？若推动活塞对汽缸内气体做功10J的同时，汽缸 向外界传递10J的热量，气体的内能改变了多少？ 【知识梳理】 1.改变内能的两种方式：一与·两者对改变系统的内能是一 2.热力学第一定律：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的一与外界对它所的和. 3.热力学第一定律的表达式：△0= 4.热力学第一定律的应用： (1)W的正负：外界对系统做功时，W取值：系统对外界做功时，W取值.（均选填“正”或 “负”) (2)Q的正负：外界对系统传递的热量Q取值：系统向外界传递的热量Q取值.（均选填“正” 或“负”)》 【重难诠释】 1.对公式△U=Q+W符号的规定 符号 公 Q △U 体积减小，外界对热力学系统做功 热力学系统吸收热量 内能增加 体积增大，热力学系统对外界做功 热力学系统放出热量 内能减少 2.气体状态变化的几种特殊情况 、原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 。学利网 学神网原创精品，让你的学司土豪起采！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 (1)绝热过程：=0，则△U一W,系统内能的增加（或减少）量等于外界对系统（或系统对外界）做的功 (②)等容过程：W=0,则△U=Q,系统内能的增加量（或减少量）等于系统从外界吸收（或系统向外界放 出)的热量. (③)等温过程：一定质量理想气体的内能不变，即△U=0,则W=一Q(或Q=一W,外界对系统做的 功等于系统向外界放出的热量（或系统从外界吸收的热量等于系统对外界做的功） 3.判断气体是否做功的方法 一般情况下看气体的体积是否变化。 (1)若气体体积增大，表明气体对外界做功，W<0 (②)若气体体积减小，表明外界对气体做功，0 【典例精析】 例1.如图所示，内壁光滑的绝热汽缸固定在水平面上，其右端由于有挡板，厚度不计的绝热活塞 不能离开汽缸，汽缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞距汽缸右端的距离为0.2m.现对封闭气体 加热，活塞缓慢移动，一段时间后停止加热，此时封闭气体的压强变为2×105P.已知活塞的横截面 积为0.04m2,外部大气压强为1×105Pa,加热过程中封闭气体吸收的热量为2000J,则封闭气体 的内能变化量为() A.400J B.1200J C.2000J D.2800J 知识点二应用热力学第一定律解题的思路与步骤 【重难诠释】 (1)首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统。 (2)分别列出物体（或系统）吸收或放出的热量；外界对物体（或系统）所做的功或物体 (或系统)对外所做的功。 (3)根据热力学第一定律△U=Q十W列出方程进行求解。 (4)特别注意的就是物理量的正负号及其物理意义。 【典例精析】 例2.一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？ 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 。学利网 学神网原创精品，让你的学司土豪起采！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 例3.（多选）如图，一开口向上的导热汽缸内，用活塞封闭了一定质量的理想气体， 活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上，使其缓慢上升。环境温度保持不变， 大气压不变，系统始终处于平衡状态。在活塞上升过程中 A.气体体积逐渐增大，内能增加 B.气体压强逐渐减小，内能不变 C.气体压强逐渐增大，放出热量 D.气体对外界做功，吸收热量 例4.一定质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, 则下列各式正确的是() A.W=8×104J,△0=1.2×105J,Q=4×104J B.W=8×104J,△U=-1.2×105J,Q=-2×105J C.W=-8×104J,△U=12×105J,Q=2×104J D.W=-8×104J,△0=-1.2×105J,2=-4×104J 针对训练 一、单选题 1.在热力学第