第3章 第2、3节 热力学第一定律、能量守恒定律(课件PPT)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版)

热力学定律 第三章 第2节　热力学第一定律 第3节　能量守恒定律 返回导航 第三章　热力学定律 物理 选择性必修 第三册 R 课程内容要求 核心素养提炼 1．理解热力学第一定律，学会利用热力学第一定律分析有关问题． 2．理解能量守恒定律，知道它是自然界普遍遵循的基本规律． 3．学会用能量守恒定律分析有关问题． 4．知道什么是第一类永动机，知道第一类永动机不可能制成的原因. 1．物理观念：热力学第一定律、能量守恒定律、永动机． 2．科学思维：热力学第一定律的理解和应用，永动机不可能制成的原因． 3．科学态度与责任：树立能量守恒的世界观，运用科学知识指导实践活动. 栏目索引 教材知识 梳理 知识方法 探究 随堂达标 训练 返回导航 第三章　热力学定律 物理 选择性必修 第三册 R 1．热力学第一定律 (1)改变内能的两种方式：_______和_________. (2)热力学第一定律 ①内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的_______与外界对它所_________的和． ②表达式：ΔU＝_______. 一、热力学第一定律　热力学第一定律的应用 做功　 热传递　 热量　 做的功　 Q＋W　 教材知识 梳理 返回导航 第三章　热力学定律 物理 选择性必修 第三册 R (3)热力学第一定律的应用 公式ΔU＝Q＋W中符号的规定 [判断] (1)物体吸收热量，内能一定增大． (　　) (2)物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变． (　　) 增加　 减少　 ×　 √　 符号 W Q ΔU ＋ 外界对物体做功 物体吸收热量 内能_______ － 物体对外界做功 物体放出热量 内能_______ 返回导航 第三章　热力学定律 物理 选择性必修 第三册 R 1．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_______为其他形式，或者从一个物体_______到别的物体，在转化或转移的过程中，_____________保持不变． 二、能量守恒定律 转化　 转移　 能量的总量　 返回导航 第三章　热力学定律 物理 选择性必修 第三册 R 2．意义 (1)各种形式的能可以___________. (2)各种物理现象可以用_______________联系在一起． 3．永动机不可能制成 (1)第一类永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断地___________的机器． (2)不可制成的原因：违背了___________定律． 相互转化　 能量守恒定律　 对外做功　 能量守恒　 返回导航 第三章　热力学定律 物理 选择性必修 第三册 R [思考]　有一种所谓“全自动”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？ 提示　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，供手表发条做机械运动．若将此手表长时间放置不动，它就会停下来． 返回导航 第三章　热力学定律 物理 选择性必修 第三册 R 快速推动活塞对汽缸内气体做功10 J，气体内能改变了多少？若保持气体体积不变，外界对汽缸传递10 J的热量．气体内能改变了多少？能否说明10 J的功等于10 J的热量？ 探究点一　热力学第一定律的理解和应用 提示　无论外界对气体做功10 J，还是外界给气体传递10 J的热量，气体内能都增加了10 J，说明做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但不能说10 J的功等于10 J的热量，因为功与热量具有本质区别． 知识方法 探究 返回导航 第三章　热力学定律 物理 选择性必修 第三册 R 1．热力学第一定律的理解 (1)热现象发生的过程中，系统内能的改变由做功情况和热传递情况两方面决定． (2)只知道物体吸热、放热或只知道做功情况无法判断内能的变化情况． 2．不同热学过程中传热、做功、内能变化情况． (1)若过程是绝热的，即Q＝0，则ΔU＝W，物体内能的增加量等于外界对物体做的功．若物体体积增大，表明物体对外界做功，W<0.若物体体积减小，表明外界对物体做功，W>0. 返回导航 第三章　热力学定律 物理 选择性必修 第三册 R (2)若过程中不做功，即W＝0，则ΔU＝Q，物体内能的增加量等于物体从外界吸收的热量． (3)若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＝－Q(或Q＝－W)，外界对物体做的功等于物体放出的热量(或物体吸收的热量等于物体对外界做的功)． 3．应用热力学第一定律解题的思路 (1)首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统． (2)分别找出题目中研究对象吸收或放出的热量；外界对研究对象所做的功或研究对象对外界所做的功；研究对象内能的增加量或减少量． (3)根