20xx人教版高中物理選修3-3103熱力學第一定律能量守恒定律word學案-展示頁
2024-12-01 16:02本頁面
【正文】 C 解析 由于不計氣體分子之間的相互作用，且整個過程緩慢進行，所以可看成溫度不變，即氣體內(nèi)能不變，選項 B、 D 均錯；由熱力學第一定律 ΔU＝ W＋ Q，因為在下降過程中氣體體積減小，外界對氣體做了功，式中 W 取正號， ΔU＝ 0，所以 Q 為負，即氣體向外放熱，故選項 A錯， C 對 ． 3． (能量守恒定律 )下面設(shè)想符合能量守恒定律的是 ( ) A． 利用永久磁鐵間的作用力 ， 造一臺永遠轉(zhuǎn)動的機械 B． 做一條船 ， 利用流水的能量逆水行舟 C． 通過太陽照射飛機 ， 即使飛機不帶燃料也能飛行 D． 利用核動力 ， 駕駛地球離開太陽系 答案 BCD 解析 利用磁場能可以使磁鐵所具有的磁場能轉(zhuǎn)化為動能，但由于摩擦力的不可避免性，動能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能使轉(zhuǎn)動停止，故 A 不符合 ． 讓船先靜止在水中，設(shè)計一臺水力發(fā)電機使船獲得足夠電能，然后把電能轉(zhuǎn)化為船的動能使船逆水航行；同理可利用光能的可轉(zhuǎn)化性和電能的可收集性，使光能轉(zhuǎn)化為飛機的動能，實現(xiàn)飛機不帶燃料 也能飛行，故 B、 C符合；利用反沖理論，以核動力為能源，使地球獲得足夠大的能量，掙脫太陽引力的束縛而離開太陽系，故 D 符合 ． 4. (熱力學第一定律與氣體實驗定律的綜合應(yīng)用 )如圖 3是用導熱性能良好的材料制成的氣體實驗裝置 ， 開始時封閉的氣柱長度為 22cm， 現(xiàn)用豎直向下的外力 F 壓縮氣體 ， 使封閉的氣柱長度變?yōu)?2cm， 人對活塞做功 100J， 大氣壓強為 p0＝ 1 105Pa， 不計活塞的重力 ． 問 ： 圖 3 (1)若用足夠長的時間緩慢壓縮 ， 求壓縮后氣體的壓強多大 ？ (2)若以適當?shù)乃俣葔嚎s氣體 ， 氣體向外散失的熱量為 20J， 則氣體的內(nèi)能增加多少 ？ (活塞的橫截面積 S＝ 1cm2) 答案 (1) 106Pa (2)82J 解析 (1)設(shè)壓縮后氣體的壓強為 p，活塞的橫截面積為 S， l0＝ 22cm， l＝ 2cm， V0＝ l0S， V＝ lS，緩慢壓縮，氣體溫度不變 由玻意耳定律得 p0V0＝ pV 解得 p＝ 106Pa (2)大氣壓力對活塞做功 W1＝ p0S(l0－ l)＝ 2J 人做功 W2＝ 100J 由熱力學第一定律得 ΔU＝ W1＋ W2＋ Q Q＝－ 20J 解得 ΔU＝ 82J 題組一 熱力學第一定律 1． 關(guān)于物體內(nèi)能的變化 ， 以下說法中正確的是 ( ) A． 物體吸收熱量 ， 內(nèi)能一定增大 B． 物體對外做功 ， 內(nèi)能一定減少 C． 物體吸收熱量 ， 同時對外做功 ， 內(nèi)能可能不變 D． 物體放出熱量 ， 同時對外做功 ， 內(nèi)能可能不變 答案 C 解析 根據(jù)熱力學第一定律 ΔU＝ W＋ Q，物體內(nèi)能的變化與外界對物體做功 (或物體對外界做功 )和物體從外界吸熱 (或向外界放熱 )兩種因素有關(guān) ． 物體吸收熱量，但有可能同時對外做功，故內(nèi)能有可能不變甚至減小，故 A 錯；同理，物體對外做功的同時有可能吸熱，故內(nèi)能不一定減少， B 錯；若物體吸收的熱量與對外做的功相等，則內(nèi)能不變， C正確；而放熱與對外做功都使物體內(nèi)能減少，故 D 錯 ． 2． 密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁 ， 此過程中瓶內(nèi)空氣 (不計分子勢能的變化 )( ) A． 內(nèi)能增大 ， 放出熱量 B． 內(nèi)能減小 ， 吸收熱量 C． 內(nèi)能增大 ， 對外界做功 D． 內(nèi)能減小 ， 外界對其做功 答案 D 解析 不計分子勢能的變化時瓶內(nèi)空氣的內(nèi)能只與其溫度有關(guān)，溫度降低時其內(nèi)能減小 ． 塑料瓶變扁時 瓶內(nèi)空氣體積減小
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