课件24张PPT。人教版选修3-3第十章第三节 热力学第一定律 能量守恒定律热力学第一定律 能量守恒定律1.理解和掌握热力学第一定律，并掌握其表达式。
2.能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。
3.理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律。
4.知道第一类永动机是不可能制成的。课标要求复习提问1、研究一个热力学系统与外界是绝热的，如果外界对系统做功，系统的内能怎么变化？外界做的功跟系统内能的变化之间是什么定量关系？2、研究一个热力学系统跟外界只有单纯热传递发生，如果系统从外界吸热，系统的内能怎么变化？系统从外界吸收的热量跟系统内能的变化之间是什么定量关系？改变内能的两种方式做功热传递对内对外吸热放热内能增加内能增加内能减少内能减少（外界对物体做功）（物体对外界做功）（物体从外界吸热）（物体对外界放热）思考：
如果系统与外界的做功和热传递同时发生，那么系统的内能增量又等于什么呢？热力学第一定律1、表述：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、意义：热力学第一定律反映了功、热量跟系统内能改变之间的定量关系。3、数学表达式： ΔU= Q +W一个热力学系统的内能增加量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和，这个关系叫做热力学第一定律.ΔU＝W + Q请你通过这个例子总结ΔU、 Q、 W几个量取正、负值的意义。W=-135JQ=-85J﹀ΔU＝W + Q得： U=-220J ﹤0分析：定律中各量的正、负号及含义 例题：空气压缩机在一次压缩中，空气向外界传递的热量2.0 ×105J，同时空气的内能增加了1.5 ×105J. 这时，在压缩空气的过程中，外界对空气做了多少功？解：根据热力学第一定律ΔU = Q + W 知：W= ΔU－Q = +1.5 ×105J -（- 2.0 ×105J） = +3.5 ×105J所以此过程中外界对空气做了3.5 ×105J的功 。
一定量的气体膨胀对外做功100J，同时从外界吸收了120J的热量，它的内能的变化可能是 ( )
A．减小20J B．增大20J
C．减小220J D．增大220J
解析：气体对外做功W＝－100J，吸收热量Q＝120J.由热力学第一定律有
ΔU＝W＋Q＝－100J＋120J＝20J.
ΔU>0，说明气体的内能增加.B二、能量守恒定律实验录像：能的转化和守恒定律能量守恒定律 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，在转化或转移的过程中其总量保持不变． 2、能量守恒定律的历史意义 能的转化和守恒定律是19世纪自然科学中三大发现之一，也庄严宣告了永动机幻想的彻底破灭。 能量守恒定律是认识自然、改造自然的有力武器，这个定律将广泛的自然科学技术领域联系起来，使不同领域的科学工作者有一系列的共同语言。
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
解析：整个过程中只有机械能和内能之间的相互转化，根据能量守恒定律D答案正确。D既然一切过程都遵从能量守恒，是否可以制造如图的这样一类装置（它不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功）并且加以利用？第一类永动机：人们把设想中的不消耗能量的机械叫做第一类永动机．
关于永动机的相关内容请大家阅读课本55～56页相关内容录像：永动机不可能制成三、永动机不可能制成 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。 1、 第一类永动机
概念：不需要任何动力或燃料，却能源源不断地对外做功。
结果：无一例外地归于失败。
原因：违背了能量守恒定律。1．改变系统的内能有两种方式： ，这两种方式是 的．3．能量守恒定律可以表述为：
能量既不会 也不会 ，它只能 或者
，在转化或转移的过
程中其总量 ． 2．一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 的和，这个关系叫 ．表达式为： .做功和热传递等价做的功热力学第一定律ΔU＝W＋Q凭空产生凭空消失从一种形式转化为另一种形式从一个物体转移到别的物体 不变 小结1、在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是 （ ）
A.外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为正
B.物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为负
C.物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为正
D.外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为负 C2、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， （ ）
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D3、下列说法正确的是 （ ）
A．外界对气体做功，气体的内能一定增大
B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大
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DCC
