濟北中學高二物理學案
編制：祁祥蘭審核：李梅日期：
教師寄語: 迎接未來的最好途徑就是把握今天
【學習目標】
1、 理解熱力學第一定律及其數學表示式，了解熱力學第一定律在生產、生活中的應用。
2、 了解歷史上出現的第一類永動機，知道第一類永動機違背了熱力學第一定律，是不可能實現的。
【知識要點】
1、數學表示式
2、物理量符號法則
如果物體（或系統）跟外界同時發生做功和熱傳遞過程，公式中的u、w、q的正負號有如下規定：
①外界對物體（系統）做功，w為值，即w 0；物體（系統）對外界做功，w為值，即w 0.
②物體（系統）吸收外界的熱量，q為值，即q 0；物體（系統）向外界放出熱量，q
為值，即q 0.
③物體（系統）的內能增加，u為值，即u 0；物體（系統）的內能減小，u為值，即u 0．
3、應用熱力學第一定律解題的步驟
①確定研究物件，就是要明確內能發生變化的是哪乙個物體或哪乙個熱力學系統
②定性分析研究物件的內能變化是由外界哪些物體或系統通過哪種過程引起的．
③根據符號法則，確定u、q、w的正負號，代入公式u＝w+q進行計算，
④對結果應根據符號法則解釋其物理意義．
二、第一類永動機
第一類永動機違反了所以是不可能實現的.
三、能量守恆定律
能量既不會也不會它只能從轉化為
或者從轉移到而能量的總值
【典型例題】
例1． 如圖所示，容器a、b各有乙個自由移動的輕活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓恆定，a、b的底部由帶有閥門k的管道相連，整個裝置與外界絕熱，開始時a中水面比b中的高，開啟閥門，使a中的水逐漸向b中流，最後達到平衡，在此過程中（ ）
a．大氣壓力對水做功，水的內能增加
b．水克服大氣壓力做功，水的內能減少
c．大氣壓力對水不做功，水的內能不變
d．大氣壓力對水不做功，水的內能增加
例2．某氣缸中的氣體吸收了252j的熱量時，氣體的體積增大了1×10-3m3，在體積增大過程中，氣體壓強保持1.2×105pa不變，該氣體的內能變化了多少？
【達標練習】
1、下列過程可能發生的是（ ）
a．物體吸收熱量，對外做功，內能增加
b．物體吸收熱量，對外做功，內能減少
c．外界對物體做功，同時物體吸收熱量，內能減少
d．外界對物體做功，同時物體放出熱量，內能增加
2、物體的溫度沒有改變時，下列說法中比較確切的是（ ）
a．物體一定沒有吸熱b．物體的內能有可能改變
c．物體的內能一定沒有改變d．物體與外界可能有熱交換
3、第一類永動機是不可能製成的，這是因為永動機 （ ）
a．不符合機械能守恆定律b．違背了能的轉化和守恆定律
c．違背了熱力學第一定律d．找不到合適的材料和合理的設計方案
4、如圖所示，厚壁容器的一端通過膠塞插進一支靈敏溫度計和一根氣針，另一端有個用卡子卡住的可移動膠塞。用打氣筒慢慢向容器內打氣，使容器內的壓強增大到一定程度，這時讀出溫度計示數。開啟卡子，膠塞衝出容器口後
a．溫度計示數變大，實驗表明氣體對外界做功，內能減少
b．溫度計示數變大，實驗表明外界對氣體做功，內能增加
c．溫度計示數變小，實驗表明氣體對外界做功，內能減少
d．溫度計示數變小，實驗表明外界對氣體做功，內能增加
5、如右圖，某同學將空的薄金屬筒開口向下壓入水中。設水溫均勻且恆定，筒內空氣無洩漏，不計氣體分子間相互作用，則被淹沒的金屬筒在緩慢下降過程中，筒內空氣體積減小（ ）
a．從外界吸熱b．內能增大
c．向外界放熱d．內能減小
6、如圖11-5-3所示，固定容器及可動活塞p都是絕熱的，中間有一導熱的固定隔板b，b的兩邊分別盛有氣體甲和乙．現將活塞p緩慢地向b移動一段距離，已知氣體的溫度隨其內能的增加而公升高，則在移動p的過程中( )
a．外力對乙做功，甲的內能增加
b．外力對乙做功，乙的內能不變
c．乙傳遞熱量給甲，乙的內能增加
d．乙的內能增加，甲的內能不變
7、如圖8-1中活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室，汽缸、活塞（連同拉桿）是絕熱的，且不漏氣，以e甲、e乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內能，則在將拉桿緩慢向外拉的過程
a．e甲不變，e乙減小 b．e甲增大，e乙不變
c．e甲增大，e乙減小 d．e甲不變，e乙不變
8、如圖8—3所示，有一固定的圓筒形絕熱容器，用絕熱活塞密封一定質量的理想氣體，當活塞處位置a時，筒內氣體壓強等於外界大氣壓，當活塞在外力作用下由位置a移動到位置b的過程中，
下列說法正確的是 ( )
a．氣體分子間的平均距離減小
b．氣體內能增加
c．氣體分子的平均動能減小
d．氣體壓強增大
9、一池塘中的水上、下溫度相同，一氣泡由水底上公升，下面說法正確的是
a．氣泡的內能增加b．氣泡的內能減少
c．氣泡吸收熱量d．氣泡放出熱量
10、如圖8—4所示，導熱氣缸開口向下．內有理想氣體，缸內活塞可自由滑動且不漏氣，活塞下掛乙個砂桶，砂桶裝滿砂子時，活塞恰好靜止。現在把砂桶底部鑽一小洞，細砂慢慢流出，並緩慢降低氣缸外部環境溫度，則
a．氣體壓強增大，內能一定增大
b．外界對氣體做功，氣體溫度一定降低
c．氣體體積減小，壓強增大，內能一定減小
d．外界對氣體做功，氣體內能一定增大
11、某壓力鍋的結構如圖所示。蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當鍋內氣體壓強達到一定值時，氣體就把壓力閥頂起。假定在壓力閥被頂起時，停止加熱。
(1)若此時鍋內氣體的體積為v，摩爾體積為vmol，阿伏加德羅常數為na，寫出鍋內氣體分子數的估算表示式。(2)假定在一次放氣過程中，鍋內氣體對壓力閥及外界做功1 j，並向外界釋放了2 j的熱量。鍋內原有氣體的內能如何變化?
變化了多少?(3)已知大氣壓強p隨海拔高度h的變化滿足p=p。(1一 h)，其中常數 >0。
結合氣體定律定性分析在不同的海拔高度使用壓力鍋，當壓力閥被頂起時鍋內氣體的溫度有何不同。
10熱力學第一定律習題詳解
習題十一 選擇題 1 雙原子理想氣體，做等壓膨脹，若氣體膨脹過程從熱源吸收熱量700j，則該氣體對外做功為 a 350j b 300j c 250j d 200j。答案 d 解 所以，本題答案為d。2 一定量理想氣體，從同一初態出發，體積v1膨脹到v2，分別經歷三種過程，1 等壓 2 等溫 3 絕熱...
第一章熱力學第一定律
一 單選題 1 如圖，在絕熱盛水容器中，浸入電阻絲，通電一段時間，通電後水及電阻絲的溫度均略有公升高，今以電阻絲為體系有 a.w 0，q 0，u 0 b.w 0，q 0，u 0 c.w 0，q 0，u 0 d.w 0，q 0，u 0 2 如圖，用隔板將剛性絕熱壁容器分成兩半，兩邊充入壓力不等的空氣 ...
10熱力學第一定律習題詳解 暫沒發現錯
2 一定量理想氣體，從同一初態出發，體積v1膨脹到v2，分別經歷三種過程，1 等壓 2 等溫 3 絕熱。其中吸收熱量最多的是 a 等壓 b 等溫 c 絕熱 d 無法判斷。解 在p v圖上絕 比等溫線要陡，所以圖中中間的曲線表示的應該是等溫過程。曲線所圍成的面積等於該過程對外所做的功，所以等壓過程中對...