第3章 第1节 热力学第一定律-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习课件PPT（鲁科版）

导巧 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 第3章 热力学定律 第1节热力学第一定律 上页● 下页 号球 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 [学习目标] 1.理解热力学第一定律，并掌握其表达式。 2.知道做功和热传递是改变内能的两种方式，理解做功和热传递对改变系统 内能是等效的，明确两种方式的区别。 3.知道第一类永动机是不可能实现的。 4.能应用热力学第一定律和气体实验定律解决有关问题。 上页 下页 导巧球 高中（新教材）·物理 返回目录 基础探究 栏目导航 合作探究 实践应用 上页 下页 县巧球 高中（新教材）· 物理 返回栏目导航 返回目录 基础探究 形成概念，掌握新知 知识梳理 知识点一功、热量与内能 1.改变内能的两种方式 (1)做功。 如果一个物体既不吸热也不放热，那么，当外界对它做功时，物体内能增加， 且增加 量等于外界做的功：当物体对外界做功时，物体内能减少 且减少 量等于物体做的功。 上页 下页 导巧 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 (2)热传递。 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 能增加，其 增加量等于吸收的热量：当物体向外放热时，物体内能 减少其 量等喊欤出的热量。 2.热力学第一定律 (1)内容：如果物体与外界之间同时存在做功和热传递的过程，那么物体内能的改变量 △U等于外界对物体 所做的功W与物体■ 从外界吸收的热量Q之和。 (2)表达式：△U=Q+W (3)对公式△U=Q+W的理解。 当物体内能增加时，△U为正值，物体内能减少时，△U为负值；当物体从外界吸热时， Q为正值，物体向外界放热时，Q为负_值；当外界对物体做功时，W为正_值，物体 对外界做功时，W为负值。 上页 下页 厚马游 高中（新教材)·物理 返回栏目导航 返回目录 知识点二第一类永动机 1.第一类永动机：不消耗任何能量而能永远 对外做功的机器。 2.第一类永动机不可能制成的原因：违背了热力学第一 定律。 3.热力学第一定律也被表述为：第一类永动机 是不可能实现的。 上页 下页 导马球 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 思考与自测 1.思考判断 (1)外界对系统做功，系统的内能一定增加。（×) (2)系统内能增加，一定是系统从外界吸收热量。（×) (3)系统从外界吸收热量5J,内能可能增加5J。（√) (4)系统内能减少，一定是系统对外界做功。（×) (⑤)热力学系统对外界做功时，W取负值，吸收热量时Q取正值。（√) (6)第一类永动机不可能制成，是因为找不到合适的材料。（×) 上页 下页 高中（新教材)·物理 返回栏目导航 返回目录 2.思维探究 (1)若物体的内能增加，一定是吸收了热量吗？ 答案：不一定，因为做功和热传递都能改变物体的内能。 (2)物体的内能不变，能否说明外界既没有对物体做功，也没有发生热传递？ 答案：不能。可能是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)有一种“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，你知道维持表针走动的能量 是从哪儿来的吗？ 答案：不是永动机，手表戴在手上，手运动的能量一部分转化为手表的能量。 下页 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 合作探究 突破要点，提升关键 要点一 对热力学第一定律的理解 问题情境 一定量的气体，膨胀过程中是外界对气体做功还是气体对外界做功？如果膨 胀时做的功是135J,同时向外放热85J,气体内能的变化量是多少？内能是 增加了还是减少了？请你通过这个例子总结△U、Q、W几个量取正、负值的 意义。 答案：膨胀过程是气体对外界做功；气体内能变化量为220J;内能减少了；系 统内能增加为正，即△U>0,反之为负，即△UK0;外界对系统做功为正，即W>0, 反之为负，即W<0:系统从外界吸热为正，即Q>0,反之为负，即Q<0。 不页 得马游 高中（新教材)·物理 返回栏目导航 返回目录 归纳拓展 1.对△U=Q+W的理解：热力学第一定律将单纯的绝热过程和单纯的热传递 过程中内能改变的定量表述推广到一般情况，既有做功又有热传递的过程， 其中△U表示内能改变的数量，W表示做功的数量，Q表示外界与物体间传递的 热量。 2.若Q>0,说明系统从外界吸收热量：Q<0,说明系统向外界释放热量；W>0, 说明外界对系统做功；W<0,说明系统对外界做功。 3.热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能过程是等效的， 而且给出了内能的变化量与做功和热传递之间的定量关系，此定律是标量式， 应用时热量的单位应统一为国际单位制中的焦耳。 上页 下页