第04章 能量守恒与热力学定律（课件1）-【步步高】2019版学案导学与随堂笔记物理（教科版选修3-3）

1　能量守恒定律的发现 2　热力学第一定律 第四章　 能量守恒与热力学定律 [学习目标] 1.理解能量守恒定律，知道能量守恒是自然界普遍遵循的基本规律. 2.知道第一类永动机是不可能实现的. 3.知道做功和热传递是改变内能的两种方式，理解这两种方式对改变系统内能是等效的. 4.理解热力学第一定律，能运用它解释自然界的能量转化、转移问题. 内容索引 重点探究 启迪思维 探究重点 达标检测 检测评价 达标过关 自主预习 预习新知 夯实基础 自主预习 一、能量守恒定律的发现 1.常见的能量形式 自然界中能量形式很多，常见的能量形式有：机械能、 、核能及太阳能等.各种形式的能在一定条件下，可以相互 ，且转化过程中遵循一定规律. 2.能量守恒定律的内容 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到另一个物体，在转化或转移的过程中其 不变. 内能 转化 转化 转移 总量 3.第一类永动机 (1)定义：不需要任何动力和 ，却能不断地对外 的机器. (2)不可能制成的原因：违背了 . 燃料 做功 能量守恒定律 1.改变物体内能的两种方式： 和 . 2.做功——其他形式的能与 之间的 . 外界对物体做功，物体的内能 . 物体对外界做功，物体的内能 . 3.热传递——不同物体之间或同一物体不同部分之间 的 . 物体吸收热量，内能 . 物体放出热量，内能 . 4.做功和热传递对物体内能的改变是 的，但本质不同. 二、改变物体内能的两种方式 做功 热传递 内能 转化 增加 减少 内能 转移 增加 减少 等效 三、热力学第一定律 1.热力学第一定律：功、热量跟 改变之间的定量关系. 2.热力学第一定律的表达式：ΔU＝ . 内能 Q＋W 1.判断下列说法的正误. (1)石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了.( ) (2)能量既可以转移又可以转化，故能的总量是可以变化的.( ) (3)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体.( ) (4)做功和热传递都可改变物体的内能，从效果上是等效的.( ) (5)系统从外界吸收热量5 J，内能可能增加5 J.( ) (6)系统内能减少，一定是系统对外界做了功.( ) [即学即用] 答案 × × × √ √ × 2.各种方法使物体的内能发生改变：a.电炉通电后发热；b.一杯开水放在桌面上冷却；c.阳光照射下冰块融化；d.锯木头时，锯片发烫；e.人坐在火炉旁取暖；f.用打气筒给自行车打气后，打气筒变热.其中属于做功使物体内能改变的是_____；属于热传递使物体内能改变的是____. 答案 adf bce 重点探究 1.图1为有一种所谓“全自动”的机械手表，既不需要上发条，也不用任何电源，却能不停地走下去.这是不是一种永动机？如果不是，维持表针走动的能量是从哪儿来的？ 一、能量守恒定律的发现 [导学探究] 答案　这不是永动机.手表戴在手腕上，通过手臂的运动，机械手表获得能量，供手表指针走动.若将此手表长时间放置不动，它就会停下来. 图1 答案 2.观察课本中的“几种重要的能量形式及相互之间的转化”图，试着说明汽车把汽油的化学能转化为机械能的过程.在这些能量转化过程中，遵守的规律是什么？ 答案　汽车通过燃烧汽油，把化学能转化为内能，再通过发动机做功把内能转化为机械能.能量守恒定律. 答案 [知识深化] 1.能量的存在形式及相互转化 (1)各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能，分子的热运动有内能，还有诸如电磁辐射能、化学能、核能等. (2)各种形式的能可以相互转化 ①机械能中的动能和势能可以相互转化(如：自由落体运动). ②机械能可以与内能相互转化(如：摩擦生热，消耗了机械能，通过做功的形式转化为内能；热机中的气体推动活塞做功，把气体内能转化为机械能). ③其他形式的能也可以转化为内能(如：电流通过导体时，把电能转化为内能；炽热的灯丝发光，又把内能转化为光能；燃料燃烧时，把化学能转化成内能). 2.对能量守恒定律的理解 (1)某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等. (2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等. 3.能量守恒定律的意义：能量守恒定律的发现，使人们进一步认识到，任何一部机器，只