3.2热力学第一定律 学案-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

3.2 热力学第一定律 1、理解热力学第一定律的内容、表达式及各物理量符号法则。 2、掌握做功、热传递、内能变化三者的定量关系。 3、会分析绝热、等容、等温、等压四种特殊过程。 4、 能结合理想气体状态方程进行简单判断与计算。 1.改变物体内能的两种方式：__________和__________。 2.绝热过程：__________；外界对气体做功，内能__________。 3.单纯热传递：__________；气体吸热，内能__________。 4.一定质量的理想气体内能只由__________决定。 1.热力学第一定律 （1）内容：一个热力学系统的内能__________等于外界向它传递的__________与外界对它所做的__________之和。 （2）表达式： （3）符号法则： ：__________对__________做功；：__________对外做功 ：系统__________热量；：系统__________热量 ：内能__________；：内能__________ 2.判断气体做功的方法 （1）体积增大气体__________做功__________0 （2）体积减小 __________对气体做功 （3）体积不变 3.四种典型过程 （1）绝热过程： （2）等容过程： （3）等温过程（理想气体）： （4）内能不变：__________ 4.热力学第一定律的意义 （1）定量说明________、________与__________之间的转化与守恒关系。 （2）第一类永动机__________制成，因为违反____________。 1.下列关于温度、内能、热量和功的说法正确的是( ) A.同一物体温度越高，内能越大 B.要使物体的内能增加，一定要吸收热量 C.要使物体的内能增加，一定要对物体做功 D.物体内能增加，它的温度就一定升高 2.一定质量的气体因外力对其做功体积减小，同时放出热量，则此过程的末态与初态相比( ) A.气体内能可能增加 B.气体内能一定减小 C.气体内能一定不变 D.气体内能增加还是减小取决于气体种类 3.如图是爬山所带氧气瓶，氧气瓶容积不变，瓶内气体质量不变，爬高过程中，温度减小，则气体( ) A.对外做功 B.内能减小 C.吸收热量 D.压强不变 4.如图所示，烧瓶上通过橡胶塞连接一根水平放置的玻璃管。玻璃管中有一段水柱。用手捂住烧瓶后水柱缓慢向外移动，该过程瓶内气体( ) A.压强变大 B.温度不变 C.内能增加 D.对外放热 答案及解析 温故知新·基础填空 温故——课前知识链接 1.做功；热传递 2.W；增加 3.Q；增加 4.温度 知新——课本研习梳理 1.（1）变化量；热量；功（2）（3）外界；系统；系统；吸收；放出；增加；减少 2.（1）对外；<（2）外界；>（3）0 3.（1）0；W（2）0；Q（3）0；（4）0 4.（1）功；热量；内能（2）不可能；能量守恒定律 基础过关·课前自测 1.答案：A 解析：A.物体内能是组成物体内所有分子势能和分子动能的总和，同一物体温度越高，分子势能不变，分子平均动能越大，故A项正确； BC.改变物体内能的方式有做功和热传递，使物体的内能增加，可以对物体做功，也可以从外界吸收热量，故BC错误； D.物体内能是组成物体内所有分子势能和分子动能的总和，内能增加，可能是增加分子势能，如一定质量的冰变成水，内能增加，但温度并没有升高，故D项错误。 故选A。 2.答案：A 解析:根据热力学第一定律 若外力对它做的功W大于其放出的热量Q，则气体内能就增加。 故选A。 3.答案：B 解析：A.由于爬山过程中气体体积不变，故气体不对外做功，故A错误；B.爬山过程中温度降低，则气体内能减小，故B正确；C.根据热力学第一定律可知爬山过程中气体不做功，但内能减小，故可知气体放出热量，故C错误；D.爬山过程中氧气瓶里的气体容积质量均不变，温度减小，根据理想气体状态方可知气体压强减小，故D错误；故选B。 4.答案：C 解析:A.对液柱进行分析，由于液柱处于水平玻璃管，大气对液柱的压力与烧瓶内气体对液柱的压力平衡，可知，气体压强等于大气压，即气体的压强不变，故A错误； BC.用手捂住烧瓶，烧瓶内的气体温度升高，忽略气体的分子势能，则气体内能由温度决定，即气体的内能增加，故B错误，C正确； D.液柱缓慢向外移动，气体体积增大，气体对外做功，气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故D错误。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $