3.1 3.2 能量守恒定律及其应用（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（粤教版）

第一节　热力学第一定律 第二节　能量守恒定律及其应用 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 新课程标准 学业质量目标 1.知道物体的内能，了解改变物体内能的两种方式：做功和热传递。 2．理解热力学第一定律，并掌握其表达式。 3．能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。 4．理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律。 5．知道第一类永动机是不可能制成的。 知道内能、热量、热力学第一定律、能量守恒定律、第一类永动机等概念。(物理观念) 了解等效思想、类比法，理解能量守恒定律。(科学思维) 通过能量守恒定律的学习，认识自然规律的多样性和统一性。(科学态度与责任) 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂评价 素养落实 课时作业 巩固演练 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、热力学第一定律 1．物体的内能 (1)定义：物体中所有分子的 和分子 的总和，叫作物体的内能。 (2)影响因素： 和 。 动能 势能 温度 体积 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 2．改变内能的两种方式 (1)改变内能的方式： 和 。 (2)理想气体的内能：理想气体忽略分子间 ，所以理想气体的内能只跟 有关。 (3)热量： 过程中物体内能变化的量称为热量。 3．热力学第一定律 (1)功和内能的关系：若物体不发生 ，则 做的功W等于物体内能的增加量ΔU。 做功 热传递 势能 温度 热传递 热传递 外界对物体 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 (2)热传递和内能的关系：若外界对物体没有做功，则物体吸收的热量Q等于物体内能的增加量ΔU。 (3)热力学第一定律 如果外界同时对物体做功和进行热传递，则物体内能的 ΔU就等于物体 的热量Q和 做功之和。表达式为： 。 增加量 吸收 外界对物体 ΔU＝W＋Q 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 二、能量守恒定律及其应用 1．能量守恒定律 能量既不会 ，也不会 ，它只能从一种形式 成为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体；在 和 过程中其总量不变。 凭空产生 凭空消失 转化 转化 转移 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 2．第一类永动机 (1)定义：不需要任何动力或燃料却能不断 的机器。 (2)不可制成的原因 第一类永动机违背了 。 对外做功 能量守恒定律 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 [自主评价] 1．判断正误 (1)做功可以改变物体的内能。( ) (2)做功改变内能的过程实际上是机械能转化为内能的过程。( ) (3)对绝热系统做功越多，系统内能增加量越多。( ) (4)功就是热，热就是功，二者完全相同。( ) (5)物体吸热内能一定增加，放热内能一定减小。( ) (6)外界对物体做功10 J，同时吸收10 J的热量，则内能增加20 J。( ) √ √ √ × × √ 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 2．情景思考 (1)如图所示，广口玻璃瓶内有一些水，水的上方有 水蒸气，向瓶内打气，在瓶塞跳出的过程中，会观察 到什么现象？这个过程是外界对系统做功还是系统对 外界做功？该过程系统的内能如何变化？ 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 (2)下面的永动机能实现吗，为什么？ (3)热力学第一定律与能量守恒定律是什么关系？ 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 提示：(1)当瓶塞跳出时，我们会发现瓶内的瓶口处有“白雾”产生。我们所选的研究对象是瓶内水面上方的水蒸气，在瓶塞跳出的过程中，是系统膨胀对外界做功。在这个过程中系统的内能减少，温度降低，瓶内和瓶口处的“白雾”