新教材同步系列2024春高中物理第三章热力学定律2热力学第一定律3能量守恒定律课件新人教版选择性必修第三册.pptxVIP

第三章热力学定律;学习目标;知识导图;课前?自主预习;热力学第一定律

1．改变内能的两种方式是________和________．

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______与外界对它所________的和．

(2)表达式：ΔU＝________．;

物体从外界吸热，物体的内能一定增加吗？

【答案】物体从外界吸热，物体的内能是否增加，还要看做功情况．;下列对于热力学第一定律的理解，正确的是 ()

A．一定质量的气体膨胀对外做功100J，同时从外界吸收120J的热量，则它的内能增大20J

B．物体从外界吸收热量，其内能一定增加；物体对外界做功，其内能一定减少

C．物体吸收热量，其温度一定升高

D．空调工作时消耗的电能与室内温度降低所放出的热量可以相等

【答案】A;【解析】气体膨胀对外做功100J，则W＝－100J，从外界吸收120J的热量，???Q＝120J，根据热力学第一定律知ΔU＝W＋Q＝－100J＋120J＝20J，A正确；根据热力学第一定律知ΔU＝W＋Q，可知物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，物体对外界做功，其内能不一定减少，B错误；物体吸收热量的同时，如果对外界做功，温度不一定升高，C错误；空调工作时消耗的电能等于室内温度降低所放出的热量和电路产生的热量之和，D错误．;能量守恒定律和永动机

1．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________为其他形式，或者从一个物体________到别的物体，在转化或转移的过程中，____________保持不变．

(2)意义：

①各种形式的能可以___________．

②各种物理现象可以用_______________联系在一起．;

2．永动机不可能制成

(1)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)不可制成的原因：违背了__________定律．

;

运动的物体在阻力作用下会停下来，其机械能会凭空消失吗？

【答案】运动的物体在阻力作用下会停下来，克服阻力做功，其机械能转化为内能．;(多选)下列关于能量转化现象的说法中，正确的是 ()

A．用太阳灶烧水是光能转化为内能

B．电灯发光是电能转化为光能

C．核电站发电是电能转化为内能

D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能

【答案】AB

【解析】A中是光能转化为内能，C中是核能转化为电能，D中是化学能转化为内能，A、B正确．;课堂?重难探究;－热力学第一定律的应用;2．公式ΔU＝W＋Q中符号的规定;3．几种特殊情况

(1)若过程是绝热的，即Q＝0，则ΔU＝W，物体内能的增加量等于外界对物体做的功．

(2)若过程中不做功，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)若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＝－Q(或Q＝－W)，外界对物体做的功等于物体放出的热量(或物体吸收的热量等于物体对外界做的功)．;4．判断是否做功的方法

一般情况下外界对物体做功与否，需看物体的体积是否变化．

(1)若物体体积增大，表明物体对外界做功，W＜0．

(2)若物体体积减小，表明外界对物体做功，W＞0．

;热力学第一定律的应用

例1(多选)一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p－T图像上从a到b的线段所示．在此过程中 ()

A．气体一直对外做功

B．气体的内能一直增加

C．气体一直从外界吸热

D．气体吸收的热量等于其对外做的功

【答案】BC;【解析】由p－T图像可知，气体从状态a变化到状态b，满足p,T＝C，可知气体的体积保持不变，则气体对外不做功，气体状态a变化到状态b，温度逐渐升高，则气体的内能一直增加，根据热力学第一定律可知，气体一直从外界吸热，气体吸收的热量等于其内能的增加量，B、C正确，A、D错误．

;变式1一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J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＝4×104J

B．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105J

C．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104J

D．W＝－8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－4×104J

【答案】B;【解析】由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，外界对气体做功则W为正值，气体内能减少则ΔU为负值，代入热力学第一定律表达式得Q＝－2×105J，B正确．

;运用热力学第一定律时应注意的两点

1．明确研究哪一部分