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课件网) 2.热力学第一定律 3.能量守恒定律 第三章 2026 内容索引 01 02 03 自主预习 新知导学 合作探究 释疑解惑 课堂小结 04 随堂练习 课标定位 素养阐释 1.理解和掌握热力学第一定律表达式,并能用于分析有关问题并进行具体的计算。 2.理解和掌握能量守恒定律,明确该定律的重要意义。 1.通过学习热力学第一定律,培养科学探究和交流的意识。 2.通过学习能量守恒定律,用该定律解释自然现象,培养科学态度和责任。 自主预习 新知导学 一、热力学第一定律 1.改变内能的两种方式。 做功和热传递。 2.热力学第一定律。 (1)内容:一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。 (2)表达式:ΔU=Q+W 。 (3)如何判断理想气体内能的变化 气体被压缩说明了怎样的做功情况 答案：理想气体的内能只与温度有关,可以根据气体温度的变化来判断,如果知道气体的做功和热传递情况也可以通过热力学第一定律来判断。气体被压缩说明了外界对气体做正功。 二、能量守恒定律 1.能量守恒定律内容。 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式 转化 为其他形式,或者从一个物体 转移 到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量 保持不变 。 2.意义。 各种形式的能可以 相互转化 。 3.石子从空中落下,最后停止在地面上,机械能消失了吗 答案：没有。石子下落过程中机械能在转化,比如石子受到空气阻力作用,机械能减小,但机械能并没有消失,而是转化成了其他形式的能量。 三、永动机不可能制成 1.永动机:不需要任何动力或燃料,却能不断地对外做功的机器。 2.不可能制成的原因:违背了能量守恒定律。 【思考讨论】 1.判断下列说法的正误。 (1)各种能量之间可以转移或转化,但总量保持不变。( ) (2)运动的物体在阻力作用下会停下来,说明机械能凭空消失了。( ) (3)第一类永动机不能制成,是因为它违背了能量守恒定律。( ) (4)能量既可以转移又可以转化,故能量的总量是可以变化的。( ) (5)ΔU=W+Q,该式表示的是功、热量与内能改变之间的定量关系,在物理学中叫作热力学第一定律。( ) √ √ √ × × 2.右图是一定质量的理想气体从状态A经B至C的p- 图像,则在此过程中 ( ) A.气体的内能改变 B.气体的体积增大 C.气体向外界放热 D.气体对外界做功 解析：由图像可知该气体发生等温变化,故气体的内能不变,ΔU=0;但气体的体积在减小,故外界对气体做功, W>0;由热力学第一定律ΔU=W+Q可知,Q<0,气体向外界放热,C正确。 C 3.快速推动活塞对汽缸内气体做功10 J,气体内能改变了多少 若保持气体体积不变,外界对汽缸传递10 J 的热量,气体内能改变了多少 能否说明10 J的功等于10 J的热量 答案：无论外界对气体做功10 J,还是外界向气体传递10 J的热量,做功和热传递在改变物体内能上是等效的,气体内能都增加了10 J。功是系统能量改变的量度,热量是由于系统与周围环境之间存在温度的差异而转移的能量,二者具有本质区别,不能说明10 J的功等于10 J的热量。 合作探究 释疑解惑 知识点一 对热力学第一定律的理解 【问题引领】 如图所示,一定质量的理想气体由a状态变化到b状态,请在图像基础上思考以下问题: (1)在变化过程中气体对外界做功,还是外界对气体做功 (2)在变化过程中气体吸热,还是放热 气体内能增加了,还是减少了 提示:(1)气体对外界做功。(2)吸热;内能增加。 【归纳提升】 1.对公式ΔU=Q+W符号的规定 2.几种特殊情况 (1)绝热过程:Q=0,则ΔU=W,物体内能的增加量等于外界对物体做的功。 (2)等容过程:该过程中不做功,即W=0,则ΔU=Q,物体内能的增加量等于物体从外界吸收的热量。 (3)(气体)等温过程:过程的始末状态物体的内能不变,即ΔU=0,则 W=-Q(或Q=-W),外界对物体 ... ...
