高二物理选修3-3-10.3-热力学第一定律-能量守恒定律-LIppt课件.ppt

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1、变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分第十章热力学定律高中物理选修3310.3 热力学第一定律 能量守恒定律变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分问题11.1.一个物体，它既没有吸一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，收热量也没有放出热量，那么那么 如果外界做的功为，如果外界做的功为，则它的内能如何变化？则它的内能如何变化？变化了多少？变化了多少？ 如果物体对外界做的如果物体对外界做的功为，则它的

2、内能如功为，则它的内能如何变化？变化了多少？何变化？变化了多少？变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分总结总结 ： 一个物体，如果它既没有吸收热一个物体，如果它既没有吸收热 量也量也没有放出热量，那么，外界对它做多少没有放出热量，那么，外界对它做多少功，功，它的内能就增加多少；物体对外界做多它的内能就增加多少；物体对外界做多少少功，它的内能就减少多少功，它的内能就减少多少. . U=W（绝热过程）变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是

3、电力系统接线组成中一个重要组成部分问题问题2 22.2.一个物体，如果外界既一个物体，如果外界既没有对物体做功，物体也没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么：没有对外界做功，那么： 如果物体吸收热量，如果物体吸收热量，它的内能如何变化？变化它的内能如何变化？变化了多少？了多少？ 如果放出热量，它的如果放出热量，它的内能如何变化？变化了多内能如何变化？变化了多少？少？ 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分总结如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功

4、，那么物体吸收了多少热量，它的内能界做功，那么物体吸收了多少热量，它的内能就增加多少，物体放出了多少热量，它的内能就增加多少，物体放出了多少热量，它的内能就减少多少就减少多少. . U=Q（单纯热传递）变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 问如果物体在跟外界同时发生做问如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能的变化功和热传递的过程中，内能的变化UU与与热量热量及做的及做的功功之间又有什么关之间又有什么关系呢？系呢？ U=W+Q 该式表示的是功、热量该式表示的是功、热量跟内能跟内能改变改

5、变之间的之间的定量关系，在物理学中叫做定量关系，在物理学中叫做热力学第一定律热力学第一定律. .变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 1. 内容：内容：2.表达式：U=W+Q一一. .热力学第一定律热力学第一定律研究功、热量跟内能变化之间的定量关系 一个热力学系统的内能增量等于外界一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和向它传递的热量与外界对它所做的功的和变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线

6、组成中一个重要组成部分物理量 符号意义符号意义W+Q+UU+3.思考与讨论符号的意义？外界对系统做功系统对外界做功系统吸收热量系统放出热量内能增加内能减少变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分4.几种特殊情况（1 1）. .若过程绝热若过程绝热（2 2）. .若过程不做功若过程不做功（3 3）. .若过程内能不变若过程内能不变U=WU=WU=QU=QW+Q=0W+Q=0， W=-QW=-Q变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统

7、接线组成中一个重要组成部分例例1.1.一定质量的气体，在被压缩过程中外界对气一定质量的气体，在被压缩过程中外界对气体做功体做功300J300J，但这一过程中气体的内能减少，但这一过程中气体的内能减少300J300J，问此过程过程中气体是吸热还是放热？，问此过程过程中气体是吸热还是放热？吸收（或放出）多少热量？吸收（或放出）多少热量？解：由题意知：解：由题意知：W=300J，U= -300J， 由由U=W+Q可得：可得： Q=U-W =-300J-300J= -600J Q为负，表示气体放热为负，表示气体放热600J 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配

8、电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 通过前边的学习我们知道通过前边的学习我们知道： 1.做功做功改变物体内能的过程是内能和其他形改变物体内能的过程是内能和其他形式的能的式的能的转化转化过程，过程， 2.热传递热传递改变物体内能的过程是内能从一个改变物体内能的过程是内能从一个物体物体转移转移到另一个物体的过程。到另一个物体的过程。总结总结 能量可以由一种形式能量可以由一种形式转化转化为另一种为另一种形式，也可以从一个物体形式，也可以从一个物体转移转移到另一个到另一个物体物体.变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接

9、线是电力系统接线组成中一个重要组成部分二二. .能量守恒定律能量守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式它只能从一种形式转化转化为另一种形式，或者从为另一种形式，或者从一个物体一个物体转移转移到别的物体，在转化或转移的过到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变，这就是能量守恒定律程中其总量不变，这就是能量守恒定律 。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分. .自然界存在着多种不同形式的运动，自然界存在着多种不同形式的运动，每种运动对应每种

10、运动对应着一种形式的能量着一种形式的能量。如机械运动对应机械能；分子热如机械运动对应机械能；分子热运动对应内能；电磁运动对应电磁能。运动对应内能；电磁运动对应电磁能。. .不同形式的能量之间可以相互转化不同形式的能量之间可以相互转化。摩擦可以将机。摩擦可以将机械能转化为内能；炽热电灯发光可以将电能转化为光能。械能转化为内能；炽热电灯发光可以将电能转化为光能。(3).(3).热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的具体体现。定律的具体体现。(4).能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。变电站电气主接线

11、是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分三三. . 永动机不可能制成永动机不可能制成阅读阅读P55回答一下问题回答一下问题1.第一类永动机第一类永动机. 概念：概念：结果：结果：违背能量守恒定律违背能量守恒定律不消耗能量的机器不消耗能量的机器无一例外地归于失败无一例外地归于失败原因：原因：2.永动机给我们的启示永动机给我们的启示. 人类在利用和改造自然时，必须遵循自然定律人类在利用和改造自然时，必须遵循自然定律 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电

12、力系统接线组成中一个重要组成部分历史上的永动机模型奥恩库尔的永动机模型奥恩库尔的永动机模型 据说，据说，13世纪有一个法世纪有一个法国人叫奥恩库尔的，他在一国人叫奥恩库尔的，他在一个轮子的边缘上等间隔地安个轮子的边缘上等间隔地安装了装了12根可活动的锤杆。根可活动的锤杆。他设想一旦轮子被启动他设想一旦轮子被启动,由由于轮子右边的各个重锤距轮于轮子右边的各个重锤距轮轴更远些轴更远些,就会驱动轮子按就会驱动轮子按箭头方向永不停息地转动下箭头方向永不停息地转动下去。去。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成

13、部分历史上的永动机模型滚珠永动机滚珠永动机 滚珠永动机是利用格板滚珠永动机是利用格板的特殊形状，使一边重球滚的特殊形状，使一边重球滚到比另一边的距离轮心远些到比另一边的距离轮心远些的地方。设计者本以为在两的地方。设计者本以为在两边重球的作用下会使轮子失边重球的作用下会使轮子失去平衡而转动不息，但试验去平衡而转动不息，但试验的结果却是否定的。的结果却是否定的。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分历史上的永动机模型软臂永动机软臂永动机 软臂永动机的臂可以弯曲。软臂永动机的臂可以弯曲。臂上有槽，小球沿

14、凹槽滚向伸长臂上有槽，小球沿凹槽滚向伸长的臂端，使力矩增大。转到另一的臂端，使力矩增大。转到另一侧，软臂开始弯曲，向轴心靠拢。侧，软臂开始弯曲，向轴心靠拢。设计者认为这样可以使机器获得设计者认为这样可以使机器获得转矩。然而，他没有想到力臂虽转矩。然而，他没有想到力臂虽然缩短了，力却增大了，转轮只然缩短了，力却增大了，转轮只能停止在原地能停止在原地 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分历史上的永动机模型阿基米德螺旋永动机阿基米德螺旋永动机 把水从蓄水池里汲到上面的水把水从蓄水池里汲到上面的水槽里，

15、让它冲击水轮使之转动，轮槽里，让它冲击水轮使之转动，轮子在带动水磨的同时，又通过一组子在带动水磨的同时，又通过一组齿轮带动螺旋汲水器把水重新提到齿轮带动螺旋汲水器把水重新提到水槽里去。这样，整台机械就可以水槽里去。这样，整台机械就可以永不停息地运转下去。这样的设计永不停息地运转下去。这样的设计当然也必然以失败告终。因为即使当然也必然以失败告终。因为即使没有摩擦力，从水槽中流下的水的没有摩擦力，从水槽中流下的水的冲力冲力,也不足以既带动水磨工作也不足以既带动水磨工作,又带又带动汲水器把全部流下的水重新汲回动汲水器把全部流下的水重新汲回到原来的高度。到原来的高度。 变电站电气主接线是指变电站的变压

16、器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分下列说法正确的是下列说法正确的是（ ）A A外界对气体做功，气体的内能一定增大外界对气体做功，气体的内能一定增大B B气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大CC气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均 动能越大动能越大D D气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均 动能越大动能越大例题例题1、D变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任

17、务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分例题例题2 2： 一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回一开始的状态，用系列变化后又回一开始的状态，用WW1 1表示外界对气表示外界对气体做的功，体做的功，WW2 2表示气体对外界做的功，表示气体对外界做的功，QQ1 1表示气体表示气体吸收的热量，吸收的热量，QQ2 2表示气体放出的热量，则在整个过表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有程中一定有（ ）A AQQ1 1QQ2 2=W=W2 2WW1 1B BQQ1 1=Q=Q2 2CCWW1 1=W=W2 2 D DQQ1 1QQ

18、2 2点拨：点拨：整个过程的内能不变，整个过程的内能不变， U= 0 U= 0 由热力学第一定律由热力学第一定律 U=WU=W总总+Q+Q总总=0=0QQ总总= - W= - W总总 Q Q1 1QQ2 2=W=W2 2WW1 1A变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分练习练习3.3.一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比，做功，则此过程的末态与初态相比， （ ）A A气体内能一定增加气体内能一定增加 B B气体内能一定减小气体内能一

19、定减小CC气体内能一定不变气体内能一定不变 D D气体内能是增是减不能确定气体内能是增是减不能确定D变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分练习练习4.4.下列说法正确的是下列说法正确的是 （ ）A A外界对一物体做功，此物体的内能一定增加外界对一物体做功，此物体的内能一定增加B B机械能完全转化成内能是不可能的机械能完全转化成内能是不可能的CC将热量传给一个物体，此物体的内能一定改变将热量传给一个物体，此物体的内能一定改变D D一定量气体对外做功，气体的内能不一定减少一定量气体对外做功，气体的内能不一定减少D