第三章 第一节 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（粤教版）

第三章　热力学定律 [本章学业要求]　 物理观念:能了解热力学第一定律和热力学第二定律的内涵,能理解能量守恒定律,知道自然界宏观过程的方向性;能用能量守恒与能量转化方向性的观点解释自然现象,说明保护环境、珍惜自然的重要性.具有与能量守恒定律相关的比较清晰的能量观念. 科学思维:知道物理学研究中模型建构的意义,尝试将实际问题中的对象转化为物理模型;能对综合性物理问题进行分析和推理;能用证据说明第一类永动机是不可能实现的;能有依据地质疑,提出有创意的建议. 科学探究:能通过调研,对本地区能源利用状况提出问题,收集与本地资源开发相关的信息;能处理信息,形成相关结论;能写出调研报告,提出对本地环境资源保护的建议,有提交当地有关管理部门的意识. 科学态度与责任:能通过了解热力学定律和能量守恒定律的发现过程,体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义,知道科学发现需要科学家共同努力;能克服困难、努力学习;能依据道德规范评价物理技术的应用,具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感. 第一节　热力学第一定律 第1课时　内能　改变内能的两种方式 [课标引领] 建构核心素养 物理观念 知道功、热量和内能的概念,知道物体的内能跟物体的温度和体积有关,知道做功和热传递的实质 科学思维 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,并能解决相关的实际问题 科学探究 通过探究物体的内能与做功和热传递的关系,学会与他人合作交流,在探究中得出相应的结论 科学态度与责任 通过对做功和热传递实质的探究,养成实事求是的科学态度,激发学习科学的兴趣 基础探究 形成概念,掌握新知 我们已经知道物体的内能包含分子动能和分子势能,请根据分子动理论以及功能关系,思考并回答下列问题. (1)分子动能与什么因素有关? 答案:(1)温度. (2)分子间的距离从无限远逐渐减小的过程,分子力合力的性质、分子力合力做功情况、分子势能的变化情况是怎样的? 答案:(2)分子间的距离从无限远逐渐减小至r0以前的过程,分子间的合力为引力,合力做正功,分子势能不断减小,当分子间距离到达r0以后再继续减小,分子间的合力为斥力,在分子间距离减小过程中,合力做负功,分子势能增大. (3)从宏观上看,物体的内能与什么因素有关? 答案:(3)温度和体积. 一、物体的内能 1.分子势能 (1)定义. 由于分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的 决定的势能,称为分子势能. (2)分子势能与分子间距离的关系. 取无穷远处分子间势能为零,则两分子间的势能和分子间距的关系如图所示.当分子间的距离为平衡间距时,分子间的作用力为 ,分子势能 ;改变分子间距,则必须克服分子间的引力或斥力做功,分子势能 . 相对位置 零 最小 增大 2.分子动能 物体内部的分子由于做 还具有分子动能.温度越高,分子平均动能越 . 3.内能 (1)定义. 物体中 分子的 能与 能的总和,叫作物体的内能. (2)普遍性. 组成任何物体的分子都在做无规则的热运动,所以任何物体都具有内能. (3)相关因素. 物体的内能跟物体的 和 都有关系. 注意:物体的内能与机械能无关. 热运动 大 所有 动 分子势 温度 体积 结合实验现象,回答下列问题. (1)改变物体内能有哪两种方式? 答案:(1)做功,热传递. (2)如图,烧水时水温不断升高;迅速下压活塞,浸有乙醚的棉花会燃烧起来.这分别是通过什么方式改变内能的? 答案:(2)热传递、做功. 二、改变物体内能的两种方式 1.做功改变物体的内能 对物体做功,物体内能 ;物体对外做功,内能 ;做多少功,内能就变化多少. 2.热传递改变物体的内能 (1)热量:热传递过程中物体 变化的量称为热量. (2)物体吸热,内能 ;物体放热,内能 ;吸热或放热多少,内能就变化多少. 3.做功和热传递的联系和区别 (1)联系. 对于改变物体的内能来说,热传递和做功是 的,都是改变物体内能的方式. (2)区别. 做功的实质是内能与其他形式的能之间的 ,而热传递则是不同物体(或同一物体不同部分)之间内能的 . 增加 减少 内能 增加 减少 等效 转化 转移 1.判断正误 (1)热量一定是从内能多的物体传递给内能少的物体.(　 　) (2)当分子间距离为r<r0时,分子力为斥力,这时减小分子间的距离,分子势能增大.(　 　) (3)温度高的物体一定比温度低的物体内能大.(　 　) (4)做功和热传递都可以改变物体的内能,从效果上是等效的.(　 　) × √ ×