第3章 1 热力学第一定律 2 能量守恒定律（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（教科版2019）

1　热力学第一定律 2　能量守恒定律 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 新课程标准 1.知道热力学第一定律，通过有关史实，了解热力学第一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。 2.理解能量守恒定律，能用能量守恒定律的观点解释自然现象。体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 素养目标 1.热力学第一定律、能量守恒定律。(物理观念) 2.热力学第一定律的理解和定量计算。(科学思维) 3.通过具体问题的分析，进一步理解热力学第一定律。(科学探究) 4.能解释第一类永动机不能制成的原因。(科学态度与责任) 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 一 热力学第一定律 1．焦耳的实验 (1)绝热过程：系统与外界之间没有________交换，只通过外界________的方式与外界交换能量的过程。 热量 做功 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 (2)代表性实验 ①过程：重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温上升。 现象：只要重力做功相等，水温升高相等，_________的变化相同。 结论：热力学绝热过程中，系统____________等于外界对系统____________。 表达式：ΔU＝W 系统内能 内能的增量 所做的功 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 ②过程：重物下落带动发电机发电，通过电流的热效应使容器中的水温升高。 现象：只要产生的________相等，系统升高的________相等，系统内能的变化相同。 结论：在外界没有对系统做功的过程中，系统内能的增量等于系统从外界所吸收的热量。 表达式：ΔU＝Q 电热 温度 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 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________与外界对它所做的____的和。 (2)表达式：ΔU＝________。 3．第一类永动机不可能制成 (1)第一类永动机：不需要任何动力或________，能持续不断地____________的机器。 (2)第一类永动机不可制成的原因：违背了____________定律。 热量 功 Q＋W 燃料 对外做功 热力学第一 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 二 能量守恒定律 1．能量守恒定律的探索历程：17世纪，笛卡尔、莱布尼兹都提出________中守恒的量→18世纪，________的普遍使用证明内能可以转化为机械能→18世纪末到19世纪初，________、光学、化学、________的发展，使人们进一步认识到不同形式的能都可以相互转化。 运动 蒸汽机 电磁学 生物学 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 2．关键人物：________表述了能量守恒定律(1842年)→________测定做功与传热的关系(1843年)→亥姆霍兹在理论上概括和总结能量守恒定律(1847年)。 3．内容：能量既不会凭空________，也不会凭空________，它只能从一种形式________为另一种形式，或者从一个物体________到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的________保持不变。 迈尔 焦耳 产生 消失 转化 转移 总量 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 4．意义 (1)提高了________的性能，对________的研制及改进起到了重要的指导作用。 (2)将不同领域联系起来，为科学工作者提供了共同语言。 (3)为科学研究提供了方便。 蒸汽机 内燃机 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 三 节约能源 可持续发展 (1)定义：指既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展。 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 (2)基本思想 ①鼓励________增长，但要改变“高投入、高消耗、________”的生产模式和消费模式； ②利用科学技术及社会力量节约资源，大力发展________的循环使用； ③利用科学技术，寻找新能源及开拓新的资源。 经济 高污染 资源 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 自主评价——————————————— 1．判断正误 (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了热量。(　　) (3)系统内能减少，一定是系统对外界做了功。(　　) (4)违背能量守恒定律的过程是不可能发生的。(　　) × × × √ 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修