2018届高中物理第十章热力学定律第3节热力学第一定律能量守恒定律课件新人教版.pptx

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1、第3节　热力学第一定律　能量守恒定律[学习目标]1．理解物体跟外界做功和热传递的过程及W、Q、ΔU的物理意义。2．理解热力学第一定律ΔU＝W＋Q，会用ΔU＝W＋Q分析和计算有关问题。3．掌握能量守恒定律，会用能量守恒的观点分析、解决有关问题。基础落实·新知探究一、热力学第一定律1．改变内能的两种方式：____和_____。2．热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能增量_____外界向它传递的热量与外界对它所做的功的___。(2)表达式：___________。做功传热等于和ΔU＝Q＋W自主思考——判一判1．(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

2、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。()××√×二、能量守恒定律1．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_____为另一种形式，或者从一个物体_____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(1)各种形式的能可以_________。(2)各种互不相关的物理现象可以用能量守恒定律联系在一起。转化转移相互转化自主思考——判一判2．(1)石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了。()(2)用太阳灶烧水是太阳能转化为内能。()三、永动机不可能制成1．

3、第一类永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断地__________的机器。2．第一类永动机不可能制成的原因：违背了__________定律。×√对外做功能量守恒自主思考——判一判3．(1)第一类永动机不能制成的原因是技术问题。()(2)第一类永动机不能制成的原因是违背了能量守恒定律。()×√有一种所谓“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，维持表针走动的能量是从哪儿来的？提示这不是永动机，是通过手臂的摆动获得能量。图10－3－1考点一热力学第一定律1．热力学第一定律的意义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的

4、过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与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。课堂互动·突破考点2．热力学第一定律的符号法则正负值做功W热量Q内能的变化ΔU取正值“＋”外界对系统做功系统从外界吸收热量系统的内能增加取负值“－”系统对外界做功系统向外界放出热量系统的内能减少3.几种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加。(2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加。(3)若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，外界对物体做的功等于物

5、体放出的热量。4．判断外界是否对气体做功的方法一般情况下外界对气体做功与否，需看气体的体积是否变化。(1)若气体体积增大，表明气体对外界做功，W＜0；(2)若气体体积变小，表明外界对气体做功，W＞0。[例1]若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底缓慢上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，(设湖水的温度相等且保持不变)(1)气泡上升过程中吸收的热量是多少？(2)气泡到达湖面后，由于太阳的照射，在温度上升的过程中又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了多少？[审题指导]①湖水温度保持不变，说明气泡内能不变。②由ΔU＝W＋Q分析Q。【解

6、析】(1)气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W，则Q＝ΔU－W＝0－(－0.6J)＝0.6J；(2)由热力学第一定律得ΔU＝Q＋W＝0.3J＋(－0.1J)＝0.2J，内能增加0.2J。【答案】(1)0.6J(2)0.2J名师点拨应用热力学第一定律解题的方法(1)首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统；(2)分别列出物体(或系统)吸收或放出的热量，外界对物体(或系统)所做的功或物体(或系统)对外所做的功；(3)根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W列出方程进行求解；(4)特别注意的就是物理量的正负号及其物理意义。1．一定量的理想气体在某一过程中，外界对气体做了8×

7、104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104JB．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104JD．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝－4×104J解析由符号法则可知，外界对气体做功W取正，气体内能减少，ΔU为负值，代入热力学第一定律表达式得Q＝－2×105J。故选项B正确。答案B2．(多选)