3-1、3-2 热力学第一定律 能量的转化与守恒（课件PPT）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册（鲁科版2019）

物理选择性必修 第三册 第 3 章 热力学定律 第1节　热力学第一定律 第2节　能量的转化与守恒 核心素养 物理观念 科学思维 科学态度与责任 1.理解热力学第一定律。 2．会用ΔU＝W＋Q解决相关问题。 理解能量的转化与守恒定律，会用能量的观点解释自然现象。 知道第一类永动机不可能制成。 了解能量守恒定律的发现过程。 返回导航 物理选择性必修 第三册 第1节　热力学第一定律 第2节　能量的转化与守恒 1.改变物体内能的两种方式：_____和________。 2．功、热量和内能改变的关系(1)如果一个物体既不吸热也不放热，那么，当外界对它做功时，物体内能_____，且增加量____外界做的功；当物体对外界做功时，物体内能____，且减少量______物体做的功。(2)如果一个物体既不对外界做功，外界也不对它做功，那么当物体从外界吸热时，物体内能____，其增加量____吸收的热量；当物体向外放热时，物体内能____，其减少量_____放出的热量。 3．热力学第一定律❶(1)内容：如果物体与外界之间同时存在做功❷和热传递的过程，那么物体内能的改变量ΔU等于外界对物体____________与物体从外界_____________之和。 [对应学生用书P47] 知识点一 热力学第一定律 必备知识/自主学习 做功 增加 减少 等于 减少 热传递 等于 等于 所做的功W 吸收的热量Q 增加 等于 返回导航 物理选择性必修 第三册 第1节　热力学第一定律 第2节　能量的转化与守恒 1.能量守恒定律的发现(1)迈尔的发现：体力和体热必定来源于食物中的_______，内能、化学能、机械能都是等价的，是可以_________的，如果动物的能量输入与支出是平衡的，那么，所有这些形式的能在量上必定是_____的。(2)焦耳的研究①1840年，焦耳通过实验得出了焦耳定律，从而给出了电能向内能转化的_____关系，为发现普遍的能量守恒定律打下了基础。②焦耳用了近40年的时间，不懈地钻研_________问题，为能量守恒定律提供了无可置疑的证据。 (2)表达式：ΔU＝________。 4．第一类永动机❸(1)概念：不消耗任何能量而能永远___________的机器。(2)结果：17～18世纪，人们提出了许多永动机设计方案，但无一例外，这类设计方案都以_____而告终。(3)原因：设想能量能够无中生有地创造出来，违背了________________。 对外做功 失败 热功转换 化学能 相互转化 知识点二 能量的转化❹与守恒 守恒 Q＋W 热力学第一定律 定量 返回导航 物理选择性必修 第三册 第1节　热力学第一定律 第2节　能量的转化与守恒 1．热量、功和内能三者单位相同，物理意义相同。( ) 2．热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定。( ) 3．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加。( ) 4．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明能量消失了。( ) (3)亥姆霍兹的贡献从理论上把力学中的能量守恒原理推广到热、光、电、磁、化学反应等过程，揭示了它们之间的______。 2．能量守恒定律(1)内容：能量既不会_____，也不会_____，它只能从一种形式_____为其他形式，或者从一个物体_____到其他物体，而能量的总值_________。(2)意义：揭示了自然科学各个分支之间的_________，是自然界内在_______的第一个有力证据。 统一性 消失 思考判断 × √ × 创生 转化 转移 保持不变 普遍联系 统一性 √ 返回导航 物理选择性必修 第三册 第1节　热力学第一定律 第2节　能量的转化与守恒 批注❶：此定律给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系。是标量式，应用时单位应统一为国际单位制中的焦耳(J)。 批注❷：判断气体是否做功的方法 判断气体是否做功的方法 (1)若气体体积增大，表明气体对外界做功，W<0； (2)若气体体积减小，表明外界对气体做功，W>0。 批注❸：(1)永动机：不需要任何动力或燃料，却能源源不断地对外做功。 (2)历史上设计的几种永动机 螺旋永动机　滚球永动机　 软臂永动机　磁力永动机 返回导航 物理选择性必修 第三册 第1节　热力学第一定律 第2节　能量的转化与守恒 批注❹：能量转化的实例 　风能→电能　　 电能→内能 太阳能→电能　　 化学能→电能 返回导航 物理选择性必修 第三册 第1节