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1、热力学第一定律 能量守恒,复习回顾:1、什么叫做物体的内能?2、影响物体内能的因素有哪些?3、改变物体的内能有哪两种方式?4、外界对物体做功,它的内能会怎样变化?物体对外界做功,它的内能又会怎样变化?5、物体吸收热量,它的内能会怎样变化?物体放出热量,它的内能又会怎样变化?,1、分子的动能、温度,物体里每个分子的运动速率不同,每个分子的动能不同,物体中所有分子动能的平均值叫做分子的平均动能。,温度是物体分子热运动的平均动能的标志。温度越高,分子热运动越激烈,分子热运动的平均动能就越大。,2、分子势能,由分子间相互作用力和相对位置所决定的势能叫分子势能。,分子间作用力做正功,分子势能减小,分子间
2、作用力做负功,分子势能增加,3、物体的内能,物体的内能是物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和。,物体的内能,物体的内能与物体质量、温度、体积、状态都有关系。,物体的质量大时,物体内分子数多,内能比较大。,物体的温度升高时,分子的热运动加剧,分子的平均动能增大,所有分子的总动能增大,内能增大。,物体的体积变化时,分子间的距离改变,分子势能发生改变,物体的内能发生变化。,物质在汽化、液化、凝固等过程中,分子间的距离会将发生改变,所以物体的内能与其状态有关,注意:,热现象是大量分子热运动的宏观表现,是大量分子热运动的统计结果,讨论个别分子的温度和内能是没有意义的。,二、改变内能的两种方式,做
3、功和热传递都可以改变物体的内能。二者在改变物体内能上是等效的。,做功改变物体内能的实例:钻木取火、摩擦生热。,热传递有辐射、传导、对流三种方式。实例:烧开水。,对物体做功,物体对外做功,内能减少,1、热力学第一定律:(1)如果物体没有吸收热量也没有放出热量,则做功和内能变化关系:E=W(2)如果物体既没有对外做功也没有其他物体对它做功,则热传递和内能变化关系:E=Q(3)如果同时考虑做功和热传递改变物体的内能,那么做功、热传递和物体内能变化的关系:E=Q+W,这个关系式就是热力学第一定律。,能量既不能产生,也不能消失;它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体;在转化或转
4、移的过程中,其总量不变。,2、能量守恒:,外界对一定质量的气体做了200J的功,同时气体又向外界放出了80J的热量,则气体的内能(填“增加”或“减少”)了 J,增加,120,下列说法正确的是:()A.温度是分子内能大小的标志B.物体吸热温度一定升高C.物体不吸热温度也可升高D.温度高的物体具有较多的热量,C,两个分子之间的距离由rr0开始向外移动,直至相距无限远的过程中:,3.分子间的势能变化的情况是 先,后.,2.分子力做功的情况是 先做 功,后做 功;,1.分子力的大小变化的情况是 先,后,再;,比较100C 时,18g的水、18g的水蒸气和32g氧气可知()(A)分子数相同,分子的平均动
5、能也相同(B)分子数相同,内能也相同(C)分子数相同,分子的平均平动不相同(D)分子数不同,内能也不相同,A,关于物体内能及其变化,下列说法中正确的是 A物体的温度改变时,其内能必定改变B物体对外做功,其内能不一定改变;向物体传递热量,其内能不一定改变C对物体做功,其内能必定改变;物体向外传出一定热量,其内能必定改变D若物体与外界不发生热交换,则物体的内能必定不改变,B,2、关于内能的概念下列说法中正确的是().(A)温度高的物体,内能一定大(B)物体吸收热量,内能一定增大(C)100C的水变成100C水蒸气,内能一定增大(D)物体克服摩擦力做功,内能一定增大,C,例题分析:,例1、一定量的气
6、体从外界吸收了 的热量,内能增加了,求外界对气体做了多少功?,想一想:如果气体吸收的热量仍为,但是内能增加 了,则外界对气体做了多少功?,例2、大家都知道热空气向上升,因此高山顶上的气温似乎要比地面气温高,但实际情况正好相反。怎样解释这种现象呢?,解析:当地面热空气上升到高空时,由于高空的气压低,所以热空气在高空要通过膨胀对周围的空气做功,热空气的内能减小,温度要降低。故:高山顶上的气温反而比地面气温还要低。,用多用电表的欧姆挡测电阻的操作步骤是:选倍率。一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率。如估计值为200就应该选10的倍率。进行欧姆调零。将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针
7、指右端零刻线处将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。将指针示数乘以倍率,得测量值。将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。,多用电表的使用,电场的复习,一:自然界中有几种电荷?,1、两种电荷 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,2、电荷间的相互作用力,同种电荷相互排斥;异种电荷相互吸引,3、起电的方法:A、摩擦起电B、感应起电C、接触起电,静电现象 元电荷摩擦带电,原子的构成,原子核,核外电子,质子,中子,(正电),(不带电),原子核为什么稳定?,质子和中子之间有强相互作用,核力,核外电子,离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子,原子(中性),静电现象 元电荷电荷守恒定律
8、,内容:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。,电荷守恒定律,静电现象 元电荷,4、元电荷:最小电荷量e最早由美国物理学家密立根用著名的油滴实验测定。这个最小电荷量,叫做元电荷,用e来表示。带电体的电荷量都等于最小电荷量e的整数倍。,静电现象 元电荷元电荷,1、元电荷:电荷量e=1.610-19C 称为元电荷2、元电荷是电荷量的单位(1.610-19C是一个电荷量单位)不是指某一特定电荷3、元电荷的值:e=1.610-19C4、电子和质子的电荷量均为e,所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍,静
9、电现象 元电荷,1、下列关于基本电荷的说法中正确的是()(A)基本电荷就是电子(B)基本电荷就是质子(C)基本电荷就是原子核(D)基本电荷就是1.610-19C2、在摩擦起电的过程中,带正电物体的甲原子与带负电物体的乙原子比较,它们束缚电子的本领()(A)相同(B)甲比乙强(C)乙比甲强(D)甲有时比乙强,有时比乙弱3、关于摩擦起电,正确的说法是()(A)只有正电荷从一个物体转移到另一个物体(B)只有电子从一个物体转移到另一个物体(C)电子与正电荷同时按相反方向转移(D)以上三种情况都有可能,二、电荷间的相互作用库仑定律,1、点电荷:如果带电体间的距离比它们自身尺寸大的多,以致于带电体的形状和
10、大小对相互作用力的影响可以忽略,这样的带电体就可以看作点电荷。,2、库仑定律:在真空中,两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。,库仑定律适用:真空中两个静止的点电荷,或均匀带电球体和均匀带电球层。,均匀带电球体和均匀带电球层的库仑力可以认为电荷集中在球心上,公式中的距离r,就是两球体球心间的距离。,1、下列说法正确的是()A.点电荷就是体积很小的带电体B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C.据 可知,当r0时,FD.静电力常量的数值是由实验得出的,2两个点电荷相距r时,相互作用力为F则A、电荷量不变距离加倍时,作用力变为F/
11、4B、其中一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时,作用力不变 C、每个电荷的电荷量和两电荷间距减半时,作用力为4FD、每个电荷的电荷量和两电荷间距都增加相同倍数时,作用力不变,3.真空中有三个同种的点电荷,它们固定在一条直线上,如图所示。它们的电荷量均为6.010-12C。求Q2所受静电力的大小和方向。,电场电荷周围的一种特殊的物质。电荷间的相互作用是通过电场实现的。,特殊性 看不见,摸不着,无法称量,可以叠加。物质性 电场是一种客观存在的物质,它对场中电荷 有力的作用。,电场的基本性质就是对放入其中的电荷有作用力。这种力叫做电场力,二、电场:,电场强度:(简称场强)用符号E表示,它是矢量。,大
12、小:检验电荷在电场中某点所受电场力的大小F与检验电荷的电量q的比值F/q,叫做电场中该点的电场强度的大小即,方向:规定为与该点正电荷受力方向相同。,EF/q 电场强度的单位是N/C。,点电荷场强公式,场源电荷为点电荷的电场强度大小的表达式:EkQ/r2,方向:如果Q为正电荷,则E的方向是沿Q和P点的连线背向Q;如果Q为负电荷,则E的方向是沿Q和P点的连线而指向Q。,进一步说明点电荷场强完全由场源电荷Q和该点的位置所决定,与检验电荷是否存在无关。,比较:,EF/q 电场强度的定义式,对任何电场都适用,EkQ/r2 点电荷在真空中各点电场强度的计算式,只适用于点电荷在真空中的电场,例1:电场中有一
13、点P,下列哪些说法正确的是()A、若放在P点的试探电荷的电量减半,则P点的场强减半。B、若P点没有试探电荷,则P点的场强为零。C、P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大。D、P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向,例2:真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为410-9C的试探电荷,它受到的电场力2 10-5N,则P点的场强度 N/C;把试探电荷的电量减少为2 10-9C,则检验电荷所受的电场力为 N。如果把这个试探电荷取走,则P点的电场强度为 N/C。,3在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m的液滴,带正电荷,电量为q,在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度
14、的大小为_NC,方向_,4如图所示,A、B两小球带等量同号电荷,A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上,B平衡于光滑的绝缘斜面上与A等高处,斜面倾角为30,B的质量为52g,求B的带电量,电场是看不见,摸不着的,如何能形象地描述电场的分布特征呢?,1、英国物理学家法拉第首先在电场中画了一些线,使这些线上每一点的切线方向都跟该点的正电荷受力方向一致,并使线的疏密表示电场的强弱。这些线称为电场线。,电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。,电场线上各点的切线方向与该点的场强方向一致,真空中点电荷的电场的电场线,2、几种常见电场的电场线,等量的异
15、号电荷产生的电场的电场线,等量的同号电荷产生的电场的电场线,平行板间匀强电场的电场线,(5)电场线不能相交,因为在电场中的任一点处正电荷只有一个受力方向,电场线的特点:,1)电场线是假想的,不是真实的,是描述电场的一种形象化的方法,(2)电场线起于正电荷止于负电荷,电场线不闭合。对于单个点电荷,正电荷假想无穷远处有负电荷,电场线终止于那里;负电荷同理,(3)电场线的疏密表示电场的强弱,(4)电场线的每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方 向一致,电场的描述,1、如图所示,A点的电场强弱比B点的_,理由是B点附近_。2、电场中两条电场线_相交,理由是_ _。3、下列关于电场线的说法中正确的是()A.电场线是从正电荷出发到负电荷终止的不封闭曲线 B.电场线上任一点的切线方向总是与置于该点的点电荷的受力 方向一致 C.沿着电场线方向电场强弱逐渐减小 D.沿着电场线方向电场强弱逐渐增大,A,B,不可能 同一点不可能有 两个电场方向,A,例3:如图,是静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是()A、这个电场只能是负电荷的电场 B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FBFAC、点电荷q在A、B两处的加速度大小,aAaB(不计重力)D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切线方向,
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