[新]2019-2020学年度高中物理第三章热力学基础第二节热力学第一定律第三节能量守恒定律教学案粤教版选修3

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【新】2019-2020学年度高中物理第三章热力学基础第二节热力学第一定律第三节能量守恒定律教学案粤教版选修3_3

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时 间:__________________第三节 能量守恒定律

[目标定位] 1.理解热力学第一定律并会运用于分析和计算.2.理解能量守恒定律,知道能量守恒是自然界普遍遵从的基本规律.3.知道第一类永动机是不可能造成的.

一、热力学第一定律

[导学探究] 一根金属丝经过某一物理过程,温度升高了,除非事先知道,否则根本无法判定是经过做功的方法还是使用了热传递的方法使它的内能增加.因为单纯地对系统做功和单纯地对系统传热都能改变系统的内能.既然它们在改变系统内能方面是等效的,那么当外界对系统做功为W,又对系统传热为Q时,系统内能的增量ΔU应该是多少?

答案 系统内能的增量ΔU=Q+W.

[知识梳理]

1.热力学第一定律:如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,那么,物体内能的增加ΔU就等于物体吸收的热量Q和外界对物体做的功W之和.

2.热力学第一定律的表达式:ΔU=Q+W.

3.对公式ΔU=Q+W符号的规定

符号

W

Q

ΔU

外界对热力学系统做功

热力学系统吸收热量

内能增加

热力学系统对外界做功

热力学系统放出热量

内能减少

4.三种特殊情况

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

(2)若过程中外界没有对物体做功,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体放出的热量.

二、热力学第一定律应用举例

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