教案高中物理选修3-3热力学第一定律.ppt
不消耗任何能量，却可以源源不断 地对外做功，这种机器叫永动机.人们把 这种不消耗能量的永动机叫第一类永动 机.（不吃草的马）
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结论：
根据能量守恒定律，任何一部机器， 只能使能量从一种形式转化为另一 种形式，而不能无中生有地制造能 量，因此第一类永动机是不可能制 成的.
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二、能量守恒定律
观察柴油机的工作过程 用热力学第一定律解释柴油机正常工作时压燃的原理
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能量守恒定律：
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另一种形式，或 者从一个物体转移到别的物体；在转化和 转移过程中其总量不变，这就是能量守恒 定律.
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三、永动机不可能制成 永动机：
（A ）
A．Q1—Q2=W2—W1
B．Q1=Q2
C．W1=W2
D．Q1>Q2
整个过程的内能不变， ΔE = 0
由热力学第一定律 ΔE=W总+Q总=0
Q总= - W总
∴ Q1—Q2=W2—W1Fra bibliotek优选文档
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谢谢观看
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Q 物体吸收的热量
ΔU = W + Q 该式表示的是内能的变化量跟功、热 量的定量关系，在物理学中叫做热力学 第一定律.
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总结
热力学 第一定律：
一个热力学系统的内能增量等于外 界向它传递的热量与外界对它所做 的共的和。
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应用：
例题：一定量的气体从外界吸收了2.6×105J
的热量，内能增加了4.2 ×105J。 问：①是气体对外界做了功，还是外界 对气体做了功？做了多少焦耳的功？
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1
1、能量守恒定律。 2、从能量转化的观点理解热力学第一定律，会用ΔU = W + Q 分析和计算有关问题。
学习难点：
1、如何用能量转化和守恒的观点分析物理现象； 2、热力学第一定律ΔU = W + Q中各物理量的意
义及正负号的确定。
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2
一、热力学第一定律
热力学第 一定律
应用
能量守 恒定律
14
例题1
一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则 此过程的末态与初态相比， （ D ） A．气体内能一定增加 B．气体内能一定减小 C．气体内能一定不变 D．气体内能是增是减不能确定
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例题2
下列说法正确的是
（D ）
A．外界对气体做功，气体的内能一定增大
B．气体从外界只收热量，气体的内能一定增大
用动机不 可能制成
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总结
3
思考讨论：
一定量的气体，膨胀过程 中是外界对气体做功还是气 体对外界做功？
解答：
膨胀过程气体对外界做功
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想一想
如果物体在跟外界同时发生 做功和热传递的过程中，内能 的变化ΔU与热量Ｑ及做的功 Ｗ之间又有什么关系呢？
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ΔU 物体内能的增加量
W 外界对物体做的功
解：①根据ΔU = W + Q 得 W = ΔU － Q = 4.2 ×105J － 2.6×105J= 1.6×105J W为正值，外界对气体做功，做了1.6×105J 的功。
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②如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变，但 是内能只增加了1.6×105J，这一过程做功情况 怎样？
解：②同理可得：W =ΔU － Q = 1.6 ×105J － 2.6×105J= － 1.0×105J W为负值，说明 气体对外界做功（气体体积变大），做了 1.0×105J 的功。
C．气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均
动能越大
D．气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均
动能越大
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例题3
一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变 化后又回一开始的状态，用W1表示外界对气体做的功， W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量， Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有
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热力学第一定律PPT课件
课 堂
来解释．瓶中原有 CO2 气体的压强就比外面的大气压高些，
课
互
时
动 探
当开启瓶盖时，便要迅速膨胀，来不及与外界进行热交换．气
作 业
究
体对外做功必然要以减少它的内能为代价，所以温度下降，
出来的便是一股冷气．
菜单
新课标 ·物理 选修1-2
改变内能的两种方式
课
当
前 自
【审题指导】
堂 双
主
基
导 学
1．改变物体的内能有哪些方式？
达 标
课
3．热力学第一定律所涉及的三个物理量若其中某一物理
堂
课
互 动
量不变时，分别是什么过程？
时 作
探
业
究
菜单
新课标 ·物理 选修1-2
1．热力学第一定律不仅反映了做功和热传递在改变内能 的效果上是相同的，而且给出了内能的变化量和做功与热传
课 递之间的数量关系．
当
前
堂
自 主
2．对公式ΔU＝Q＋W 符号的规定
动 探
(3)物体对外做功时，内能一定减少．(×)
作 业
究
菜单
新课标 ·物理 选修1-2
3．探究交流 夏天取一瓶与室温相同的啤酒，用开瓶盖的起子将瓶盖
课 迅速打开，你手上就会觉得有一股比室温稍低的冷气冒出， 当
前
堂
自 随之还有一些泡沫向外涌．这里为什么会降温呢？
双
主
基
导
达
学
【提示】 啤酒冒冷气的原因还是要用热力学第一定律 标
标
课
堂 互
2．热传递来改变系统的内能，是通过传导、对流、辐射
课 时
Байду номын сангаас
高中物理 第十章 热力学定律 第1、2节 功和内能 热和内能讲义(含解析)新人教版选修3-3-新人教
第1、2节功和内能热和内能1.绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热的过程。
2．绝热过程中系统内能的增加量等于外界对系统所做的功，即ΔU＝W。
3．热传递：热量从物体的高温部分传递到低温部分，或从高温物体传递给低温物体的过程。
4．系统在单纯的传热过程中，内能的增量ΔU等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q。
5．做功和热传递是改变内能的两种方式且具有等效性，但二者实质不同。
一、焦耳的实验1．绝热过程系统只通过对外界做功或外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热。
2．代表实验(1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温度上升。
(2)通过电流的热效应给水加热。
3．实验结论要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态决定，而与做功的方式无关。
二、功和内能1．内能的概念(1)内能是描述热力学系统自身状态的物理量。
(2)在绝热过程中做功可以改变热力学系统所处的状态。
2．绝热过程中内能的变化(1)表达式：ΔU＝W。
(2)外界对系统做功，W为正；系统对外界做功，W为负。
三、热和内能1．热传递(1)条件：物体的温度不同。
(2)过程：温度不同的物体发生热传递，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，热量从高温物体传到低温物体。
(3)热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射。
2．热和内能(1)单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态，即热传递能改变物体的内能。
(2)热量：在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
(3)单纯的传热过程中内能的变化。
①公式：ΔU＝Q。
②物体吸热，Q为正；物体放热，Q为负。
1．自主思考——判一判(1)温度高的物体含有的热量多。
(×)(2)内能大的物体含有的热量多。
(×)(3)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。
(×)(4)做功和热传递都可改变物体的内能，从效果上是等效的。
(√)(5)在绝热过程中，外界对系统做的功小于系统内能的增加量。
高中物理选修3-3人教版10.3热力学第一定律能量守恒定律
A．气体对外界做功，内能减少 B．气体不做功，内能不变 C．气体压强变小，温度降低 D．气体压强变小，温度不变
答案 BD
核心能概模力念型提升规考练律点再对现点练
答案
解析 b 内为真空，a 中气体进入 b 中为自由扩散过程，对外界不做功， 而容器是绝热的，所以气体与外界无热量交换，根据热力学第一定律可知气 体内能不变，故 A 错误，B 正确；气体内能不变，稀薄气体分子势能不计， 则其分子动能不变，气体温度不变，根据pTV＝C 知，气体体积增大，压强减 小，故 C 错误，D 正确。
点练
提升训练
对点训练
典型考点一 热力学第一定律 1．(多选)下列过程可能发生的是( ) A．物体吸收热量，对外做功，同时内能增加 B．物体吸收热量，对外做功，同时内能减少 C．外界对物体做功，同时物体吸热，内能减少 D．外界对物体做功，同时物体放热，内能增加
答案 ABD
核心能概模力念型提升规考练律点再对现点练
答案 C
核心能概模力念型提升规考练律点再对现点练
答案
解析 外界对物体做功时 W 为正，反之为负；吸热时 Q 为正，反之为 负；内能增加时 ΔU 为正，反之为负，故 C 正确。
核心能概模力念型提升规考练律点再对现点练
5. (多选)如图所示，一绝热容器被隔板 K 隔开成 a、b 两部分。已知 a 内 有一定量的稀薄气体，b 内为真空。抽开隔板 K 后，a 内气体进入 b，最终达 到平衡状态。在此过程中( )
核心能概模力念型提升规考练律点再对现点练
三、永动机不可能制成
1．永动机：不消耗任何 □01 动力或燃料 ，却能不断地对外做功，这
种机器叫永动机。人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机。
2．不能制成的原因：违背了 □02 能量守恒定律 。
高中物理人教版选修三热力学第一定律能量守恒定律
答案：2.4×10－3℃
点评：搞清能量转化的物理情景及转化过程中的数量关 系，由能量守恒定律来列方程求解。
(2012·潍坊市高二联考)如图所示，密闭绝热容器内有一 绝热的具有一定质量活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为 真空，活塞与器壁间的摩擦忽略不计。置于真空中的轻弹簧 一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩 后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处在自然长度时 的弹性势能为零)。现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动， 经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡状态。经过此 过程( )
题型3 综合应用
(2012·青州模拟)(1)如下图所示，一演示用的“永 动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状 记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸 展而“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅 速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是 ()
A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量 B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身 C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高 D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
(2)如图2所示，内壁光滑的气缸水平放置，一定质量的 理想气体被活塞密封在气缸内，外界大气压强为P0，现对气 缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2，则在 此过程中，气体分子平均动能________(选填“增大”、“不 变”、或“减小”)，气体内能变化了______。
解析：(1)形状记忆合金进入水后受热形状发生改变而搅 动热水，由能量守恒知能量来源于热水，故A、B、C错；由 能量守恒知，叶片吸收的能量一部分转化成叶片的动能，一 部分释放于空气中，故D对。
(2)因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的 距离增大了，分子力做负功，气体分子势能增加了。
点评：搞清能量转化的物理情景及转化过程中的数量关 系，由能量守恒定律来列方程求解。
(2012·潍坊市高二联考)如图所示，密闭绝热容器内有一 绝热的具有一定质量活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为 真空，活塞与器壁间的摩擦忽略不计。置于真空中的轻弹簧 一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩 后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处在自然长度时 的弹性势能为零)。现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动， 经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡状态。经过此 过程( )
题型3 综合应用
(2012·青州模拟)(1)如下图所示，一演示用的“永 动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状 记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸 展而“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅 速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是 ()
A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量 B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身 C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高 D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
(2)如图2所示，内壁光滑的气缸水平放置，一定质量的 理想气体被活塞密封在气缸内，外界大气压强为P0，现对气 缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2，则在 此过程中，气体分子平均动能________(选填“增大”、“不 变”、或“减小”)，气体内能变化了______。
解析：(1)形状记忆合金进入水后受热形状发生改变而搅 动热水，由能量守恒知能量来源于热水，故A、B、C错；由 能量守恒知，叶片吸收的能量一部分转化成叶片的动能，一 部分释放于空气中，故D对。
(2)因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的 距离增大了，分子力做负功，气体分子势能增加了。
2021学年高中物理第10章热力学定律第1节功和内能课件新人教版选修3_3
• (1)在绝热过程中，外界对系统做功，系统的__内__能__增__加。内能的增量就等于外 界对__系__统__做__的__功_____，即ΔU＝U2－U1＝__W____。
• (2)在绝热过程中，系统对外界做功，系统的__内__能__减__少。内能的减少量就等于 系统对__外__界__做__的__功_____，即ΔU＝U2－U1＝__－__W____。
• 『选一选』
• (多项选择)一定质量的气体封闭在绝热的气缸内，当用活 塞压缩气体时，一定增大的BC物D理量有(不计气体分子势能)(
)
• A．气体体积
B．气体分子密度
• C．气体内能 D．气体分子的平均动能
• 解析：外力做功，气体体积减小，分子密度增大，内能增 加，温度升高，分子的平均动能增加。
• 『想一想』
根据理想气体状态方程pTV＝C 可判断压强一定增大，选项 B、D 错误。
〔对点训练〕 如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一个灵敏温度计和一 根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动的胶塞。用 打气筒慢慢向筒内打气，使容器内的压强增加到一定 程度，这时读出温度计示数。打开卡子，胶塞冲出容
器口后( C )
• “火〞不但可以用来取暖，还可以用来加 热食物，“火〞把人类带入了文明的殿堂 。我们的祖先很早就创造了“钻木取火〞 的用具，使人们不再仅仅依靠自然的“恩 赐〞而得到“火〞。
• 你知道“钻木取火〞的道理吗？
提示：做功可以改变物体的内能，“钻木取火”就是通过外力做功，机械能 转化为内能。木材内能增加，温度达到着火点而燃烧。
第一节 功和内能
※ ※※
了解焦耳的热功当量实验，明确实验原理 理解内能的概念，并了解功是能量改变的量度
1
课前预习
物理选修3-3热力学第一定律《能量守恒》
一切物理过程都适用，比机械能守恒定律更普遍，
和细胞学说、达尔文的生物进化论一起称为19世纪自然科学的 三大发现。
第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
16
第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
17
2.第一类永动机是不可能制成的 (1)不消耗能量而能源源不断地对外做功的机器，叫第一 类永动机。因为第一类永动机违背了能量守恒定律，所 以无一例外地归于失败。 (2)永动机给我们的启示： 人类利用和改造自然时，必须遵循自然规律。
系统对外界做功，W<0，即W为负值。 ②热量Q： 系统吸热为正，Q>0；
系统放热为负，Q<0。 ③内能变化：系统内能增加，ΔU>0，即ΔU为正值；
系统内能减少，ΔU<0，即ΔU为负值。
第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
8
(2)判断是否做功的方法: 一般情况下外界对系统做功与否，需看系统的体积是否 变化： ① 若系统体积增大，表明系统对外界做功，W<0； ② 若系统体积变小，表明外界对系统做功，W>0。
类永动机。
2.第一类永动机由于违背了
所以不可能制成。
能量守恒定律
第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
6
课堂讲义
一、热力学第一定律
理解·深化·探究
1.内容: 一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量
与外界对它所做的功的和。
2.公式：
ΔU＝W＋Q
(1)对ΔU、Q、W符号的规定: ①功W： 外界对系统做功，W>0，即W为正值；
第3讲 热力学第能量守恒定律解题的方法： ①首先分析有哪几种形式的能在参与转化，分别 列出增加的能量与减少能量的表达式。
②利用ΔE增＝ΔE减列式求解。
和细胞学说、达尔文的生物进化论一起称为19世纪自然科学的 三大发现。
第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
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第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
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2.第一类永动机是不可能制成的 (1)不消耗能量而能源源不断地对外做功的机器，叫第一 类永动机。因为第一类永动机违背了能量守恒定律，所 以无一例外地归于失败。 (2)永动机给我们的启示： 人类利用和改造自然时，必须遵循自然规律。
系统对外界做功，W<0，即W为负值。 ②热量Q： 系统吸热为正，Q>0；
系统放热为负，Q<0。 ③内能变化：系统内能增加，ΔU>0，即ΔU为正值；
系统内能减少，ΔU<0，即ΔU为负值。
第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
8
(2)判断是否做功的方法: 一般情况下外界对系统做功与否，需看系统的体积是否 变化： ① 若系统体积增大，表明系统对外界做功，W<0； ② 若系统体积变小，表明外界对系统做功，W>0。
类永动机。
2.第一类永动机由于违背了
所以不可能制成。
能量守恒定律
第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
6
课堂讲义
一、热力学第一定律
理解·深化·探究
1.内容: 一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量
与外界对它所做的功的和。
2.公式：
ΔU＝W＋Q
(1)对ΔU、Q、W符号的规定: ①功W： 外界对系统做功，W>0，即W为正值；
第3讲 热力学第能量守恒定律解题的方法： ①首先分析有哪几种形式的能在参与转化，分别 列出增加的能量与减少能量的表达式。
②利用ΔE增＝ΔE减列式求解。
第十章 3 热力学第一定律 能量守恒定律
人教版物理·选修3-3
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应用热力学第一定律解题的一般步骤 (1)根据符号法则写出各已知量(W、Q、ΔU)的正、负． (2)根据方程ΔU＝W＋Q求出未知量． (3)再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况．
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1.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104 J的功，气体的内能减少 了1.2×105 J，则下列各式正确的是( ) A．W＝8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝4×104 J B．W＝8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－2×105 J C．W＝－8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝2×105 J D．W＝－8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－4×104 J
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2．与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的．例如，物体的机械能守恒，必须 是只有重力或系统内的弹力做功；而能量守恒定律是没有条件的，它是一切自然现 象都遵守的基本规律． 3．第一类永动机失败的原因分析 如果没有外界热源供给热量，则有U2－U1＝W，就是说，如果系统内能减少，即 U2<U1，则W<0，系统对外做功是要以内能减少为代价的．若想源源不断地做功， 就必须使系统不断回到初始状态，在无外界能量供给的情况下是不可能的．
2．气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的内能的变化是
()
A．减少20 J
B．增大20 J
C．减少220 J
D．增大220 J
解析：研究对象为气体，依符号规则，对外做功W＝－100 J，吸收热量Q＝＋120 J. 由热力学第一定律有 ΔU＝W＋Q＝－100 J＋120 J＝20 J， ΔU＞0，说明气体的内能增加，故选项B正确．
高中选修3-3热力学第一定律.
第一类永动机违背了能量守恒定律， 是不可能制成的.
当堂达标
1．关于物体内能的变化，以下说法正确的是 （ ） A.物体吸热，内能一定增大 B.物体对外做功，内能可能增大 C.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变 D.物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变 2．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的 是（ ） A.秋千的机械能守恒 B.秋千的能量正在消失 C.只有动能和重力势能的相互转化 D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒
问：①是气体对外界做了功，还是外界对气体做 了功？做了多少焦耳的功？
②如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变， 但是内能只增加了1.6×105J，这一过程做功情 况怎样？
解：①根据ΔU = W + Q 得W = ΔU － Q = 4.2 ×105J 2.6×105J= 1.6×105J W为正值，外界对气体做功，做了 1.6×105J 的功。
由热力学第一定律 ΔE=W总+Q总=0
Q总= - W总
∴ Q1—Q2=W2—W1
5 . 一定质量的气体，在压缩过程中外界对 气体做功300J，但这一过程中气体的内能 减少了300J，问气体在此过程中是吸热还 是放热？吸收（或放出）多少热量？
同学们， 再见
请填写下列现象中，能量转换的
方式：
⑴水轮机带动发电机发电
；
⑵水沸腾后，水壶盖被顶起
；
⑶电动机带动机器运转
；
⑷植物吸收太阳光进行光合作用
；
⑸煤炭燃烧发热
．
2、第一类永动机
阿基米得螺旋永动机
第一类永动机违背了能量守恒定 律，是不可能制成的.
总结 1、热力学第一定律： ΔU = W + Q 2、能量守恒定律：
当堂达标
1．关于物体内能的变化，以下说法正确的是 （ ） A.物体吸热，内能一定增大 B.物体对外做功，内能可能增大 C.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变 D.物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变 2．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的 是（ ） A.秋千的机械能守恒 B.秋千的能量正在消失 C.只有动能和重力势能的相互转化 D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒
问：①是气体对外界做了功，还是外界对气体做 了功？做了多少焦耳的功？
②如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变， 但是内能只增加了1.6×105J，这一过程做功情 况怎样？
解：①根据ΔU = W + Q 得W = ΔU － Q = 4.2 ×105J 2.6×105J= 1.6×105J W为正值，外界对气体做功，做了 1.6×105J 的功。
由热力学第一定律 ΔE=W总+Q总=0
Q总= - W总
∴ Q1—Q2=W2—W1
5 . 一定质量的气体，在压缩过程中外界对 气体做功300J，但这一过程中气体的内能 减少了300J，问气体在此过程中是吸热还 是放热？吸收（或放出）多少热量？
同学们， 再见
请填写下列现象中，能量转换的
方式：
⑴水轮机带动发电机发电
；
⑵水沸腾后，水壶盖被顶起
；
⑶电动机带动机器运转
；
⑷植物吸收太阳光进行光合作用
；
⑸煤炭燃烧发热
．
2、第一类永动机
阿基米得螺旋永动机
第一类永动机违背了能量守恒定 律，是不可能制成的.
总结 1、热力学第一定律： ΔU = W + Q 2、能量守恒定律：
教科版高三物理选修3《热力学第一定律》教案及教学反思
教科版高三物理选修3《热力学第一定律》教案及教学反思一、教学目标知识目标1.熟练掌握热力学第一定律的概念和表达式；2.理解内能，熟练掌握内能的计算方法；3.能够应用热力学第一定律解决相关问题。
能力目标1.培养学生的物理分析和计算能力；2.培养学生的实验操作和数据处理技能；3.培养学生的探究精神和团队合作精神。
情感目标1.提高学生对物理学科的兴趣和热爱；2.强化学生的学习动力和学习信心；3.培养学生的实践探究能力。
二、教学重难点教学重点1.热力学第一定律的规律及其应用；2.内能的概念及其计算。
教学难点1.热力学第一定律在实际问题中的应用；2.实验操作和数据处理方法。
三、教学过程Step 1 导入（5分钟）1.向学生介绍热力学第一定律的概念和重要性；2.引导学生思考热力学第一定律的应用领域；3.引出物理实验的重要性和实验方法的基本流程。
Step 2 实验操作（40分钟）1.分组进行热能转化实验；2.配合实验记录数据，并进行数据处理；3.向学生讲解实验原理和数据处理方法；4.指导学生计算内能，说明计算方法。
Step 3 教学讲解（40分钟）1.向学生讲解热力学第一定律的表述和规律；2.讲解内能的概念及其计算方法；3.引导学生理解物态方程和内能之间的关系。
Step 4 练习（30分钟）1.分组进行练习，帮助学生深化对知识点的理解和掌握；2.引导学生分析和解决相关热力学问题。
Step 5 反思（15分钟）1.教师听取学生的反馈和建议，并做出针对性的反思；2.评价授课效果，指导学生制定个人学习计划；3.引导学生思考知识的应用和推广，培养学生的探究精神和团队合作意识。
四、学情分析本课程主要针对高三物理选修3的学生，针对热力学第一定律的规律及其应用，以及内能的概念及其计算方法进行讲解和练习。
在教学过程中，教师应尽可能结合实际情况，引导学生思考并探究相关热力学问题。
同时，教师应关注学生基础知识的掌握情况，提高学生的学习效果，培养学生的科学探究和团队合作能力。
2024-2025学年高中物理第四章能量守恒与热力学定律2热力学第一定律教案教科版选修3-3
-教学软件：运用互动式教学软件，如模拟实验软件，让学生在虚拟环境中探索热力学定律，提高学习的主动性和参与度。
-网络资源：引导学生利用网络资源，如科学文章、在线实验演示等，拓宽知识视野，培养自主学习能力。
教学实施过程
1.课前自主探索
教师活动：
-发布预习任务：提供包含热力学第一定律基本概念和原理的PPT、视频等预习资料，要求学生通过在线平台或班级微信群进行预习。
作用与目的：
-巩固学生在课堂上学到的热力学第一定律知识点和技能。
-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。
-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。
学生学习效果
1.知识掌握：学生能够准确理解热力学第一定律的基本概念、表述和意义，掌握相关的物理量和符号表示，能够运用热力学第一定律分析和解释一些简单的热现象。
教学反思与改进
在完成了热力学第一定律的教学后，我进行了深刻的教学反思，以评估教学效果并识别需要改进的地方。以下是我对教学过程的反思和改进措施的规划：
首先，在课前自主探索环节，我发现一些学生在预习时遇到了理解上的困难。这可能是因为预习资料中的内容过于理论化，缺乏直观性和实例。为了改善这一点，我计划在未来的教学中提供更具体的预习指导，包括提供更多实际案例和简化的概念解释。这样可以帮助学生更好地理解热力学第一定律的基本概念。
③实际应用：展示热力学第一定律在实际生活中的应用，如热机、制冷等。
3.板书设计的逻辑关系：
①内能、热量和功的关系：用图表展示内能、热量和功之间的关系，强调它们之间的相互转换。
②热力学第一定律的表述：将热力学第一定律的表述清晰地写在黑板上，以便学生理解和记忆。
③实际应用的例子：展示一些实际应用的例子，如热机、制冷等，让学生更好地理解和应用热力学第一定律。
-网络资源：引导学生利用网络资源，如科学文章、在线实验演示等，拓宽知识视野，培养自主学习能力。
教学实施过程
1.课前自主探索
教师活动：
-发布预习任务：提供包含热力学第一定律基本概念和原理的PPT、视频等预习资料，要求学生通过在线平台或班级微信群进行预习。
作用与目的：
-巩固学生在课堂上学到的热力学第一定律知识点和技能。
-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。
-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。
学生学习效果
1.知识掌握：学生能够准确理解热力学第一定律的基本概念、表述和意义，掌握相关的物理量和符号表示，能够运用热力学第一定律分析和解释一些简单的热现象。
教学反思与改进
在完成了热力学第一定律的教学后，我进行了深刻的教学反思，以评估教学效果并识别需要改进的地方。以下是我对教学过程的反思和改进措施的规划：
首先，在课前自主探索环节，我发现一些学生在预习时遇到了理解上的困难。这可能是因为预习资料中的内容过于理论化，缺乏直观性和实例。为了改善这一点，我计划在未来的教学中提供更具体的预习指导，包括提供更多实际案例和简化的概念解释。这样可以帮助学生更好地理解热力学第一定律的基本概念。
③实际应用：展示热力学第一定律在实际生活中的应用，如热机、制冷等。
3.板书设计的逻辑关系：
①内能、热量和功的关系：用图表展示内能、热量和功之间的关系，强调它们之间的相互转换。
②热力学第一定律的表述：将热力学第一定律的表述清晰地写在黑板上，以便学生理解和记忆。
③实际应用的例子：展示一些实际应用的例子，如热机、制冷等，让学生更好地理解和应用热力学第一定律。