20xx人教版高中物理选修3-3103热力学第一定律能量守恒定律word学案

20xx人教版高中物理选修3-3103热力学第一定律能量守恒定律word学案内容摘要：

C 解析 由于不计气体分子之间的相互作用，且整个过程缓慢进行，所以可看成温度不变，即气体内能不变，选项 B、 D 均错；由热力学第一定律 ΔU＝ W＋ Q，因为在下降过程中气体体积减小，外界对气体做了功，式中 W 取正号， ΔU＝ 0，所以 Q 为负，即气体向外放热，故选项 A错， C 对 ． 3． (能量守恒定律 )下面设想符合能量守恒定律的是 ( ) A． 利用永久磁铁间的作用力 ， 造一台永远转动的机械 B． 做一条船 ， 利用流水的能量逆水行舟 C． 通过太阳照射飞机 ， 即使飞机不带燃料也能飞行 D． 利用核动力 ， 驾驶地球离开太阳系 答案 BCD 解析 利用磁场能可以使磁铁所具有的磁场能转化为动能，但由于摩擦力的不可避免性，动能最终转化为内能使转动停止，故 A 不符合 ． 让船先静止在水中，设计一台水力发电机使船获得足够电能，然后把电能转化为船的动能使船逆水航行；同理可利用光能的可转化性和电能的可收集性，使光能转化为飞机的动能，实现飞机不带燃料 也能飞行，故 B、 C符合；利用反冲理论，以核动力为能源，使地球获得足够大的能量，挣脱太阳引力的束缚而离开太阳系，故 D 符合 ． 4. (热力学第一定律与气体实验定律的综合应用 )如图 3是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置 ， 开始时封闭的气柱长度为 22cm， 现用竖直向下的外力 F 压缩气体 ， 使封闭的气柱长度变为 2cm， 人对活塞做功 100J， 大气压强为 p0＝ 1 105Pa， 不计活塞的重力 ． 问 ： 图 3 (1)若用足够长的时间缓慢压缩 ， 求压缩后气体的压强多大。 (2)若以适当的速度压缩气体 ， 气体向外散失的热量为 20J， 则气体的内能增加多少。 (活塞的横截面积 S＝ 1cm2) 答案 (1) 106Pa (2)82J 解析 (1)设压缩后气体的压强为 p，活塞的横截面积为 S， l0＝ 22cm， l＝ 2cm， V0＝ l0S， V＝ lS，缓慢压缩，气体温度不变 由玻意耳定律得 p0V0＝ pV 解得 p＝ 106Pa (2)大气压力对活塞做功 W1＝ p0S(l0－ l)＝ 2J 人做功 W2＝ 100J 由热力学第一定律得 ΔU＝ W1＋ W2＋ Q Q＝－ 20J 解得 ΔU＝ 82J 题组一 热力学第一定律 1． 关于物体内能的变化 ， 以下说法中正确的是 ( ) A． 物体吸收热量 ， 内能一定增大 B． 物体对外做功 ， 内能一定减少 C． 物体吸收热量 ， 同时对外做功 ， 内能可能不变 D． 物体放出热量 ， 同时对外做功 ， 内能可能不变 答案 C 解析 根据热力学第一定律 ΔU＝ W＋ Q，物体内能的变化与外界对物体做功 (或物体对外界做功 )和物体从外界吸热 (或向外界放热 )两种因素有关 ． 物体吸收热量，但有可能同时对外做功，故内能有可能不变甚至减小，故 A 错；同理，物体对外做功的同时有可能吸热，故内能不一定减少， B 错；若物体吸收的热量与对外做的功相等，则内能不变， C正确；而放热与对外做功都使物体内能减少，故 D 错 ． 2． 密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁 ， 此过程中瓶内空气 (不计分子势能的变化 )( ) A． 内能增大 ， 放出热量 B． 内能减小 ， 吸收热量 C． 内能增大 ， 对外界做功 D． 内能减小 ， 外界对其做功 答案 D 解析 不计分子势能的变化时瓶内空气的内能只与其温度有关，温度降低时其内能减小 ． 塑料瓶变扁时 瓶内空气体。