第十四章　第3节　热力学定律与能量守恒定律（课件 学案 练习，共3份）2026届高中物理（人教版）一轮复习

第3节　热力学定律与能量守恒定律 [学习目标]　1．理解热力学第一定律，会用热力学第一定律解决相关问题。2．理解热力学第二定律，知道与热现象有关的宏观过程都具有方向性。 3．会分析有关热力学第一定律与气体实验定律的综合问题。 1．改变物体内能的两种方式 (1)____。 (2)传热。 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____与外界对它所做的功的和。 (2)表达式：ΔU＝_____。 (3)ΔU＝Q＋W中正、负号法则 ①W>0，外界对物体做功；W<0，物体对外界做功。 ②Q>0，物体____热量；Q<0，物体____热量。 ③ΔU>0，内能____；ΔU<0，内能____。 3．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，或者是从一个物体____到别的物体，在____或____的过程中，能量的总量保持____。 (2)条件性：能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的。比如机械能守恒就是有条件的。 (3)第一类永动机：是不可能制成的，它违背了_____。 4．热力学第二定律 (1)两种表述 ①克劳修斯表述：热量不能_____从低温物体传到高温物体。 ②开尔文表述：不可能从单一热库____热量，使之完全变成__，而不产生其他影响。 (2)第二类永动机：不可能制成，它违背了_____。， 1．易错易混辨析 (1)外界压缩气体做功20 J，气体的内能可能不变。 ( ) (2)给自行车打气时，发现打气筒的温度升高，这是因为打气筒从外界吸热。 ( ) (3)可以从单一热库吸收热量，使之完全变成功。 ( ) (4)热机中，燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化。 ( ) (5)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，能量正在消失。 ( ) (6)利用河水的能量使船逆水航行的设想，符合能量守恒定律。 ( ) 2．(人教版选择性必修第三册改编)用活塞压缩汽缸里的空气(可看作理想气体)，对汽缸里的空气做了900 J的功，气体内能增加了690 J，则此过程(　　) A．气体从外界吸收热量210 J B．气体向外界放出热量210 J C．气体从外界吸收热量1 110 J D．气体向外界放出热量1 110 J 3．(人教版选择性必修第三册改编)(多选)下列现象能够发生的是(　　) A．一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热 B．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能 C．桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离 D．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体 热力学第一定律的理解与应用 1．表达式ΔU＝Q＋W中正、负号的意义 符号 W Q ΔU ＋ 外界对物体做功 物体吸收热量 内能增加 － 物体对外界做功 物体放出热量 内能减少 2．两个关键点 (1)一定质量的气体内能由温度唯一决定。 (2)体积增大，对外做功；体积减小，外界对气体做功。 3．三种特殊情况 (1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界(物体)对物体(外界)做的功等于物体内能的增加(减少)。 (2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收(放出)的热量等于物体内能的增加(减少)。 (3)若在过程的初、末状态，物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，外界(物体)对物体(外界)做的功等于物体放出(吸收)的热量。 [典例1]　(多选)(2023·全国甲卷节选)在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体，发生下列缓慢变化过程，气体一定与外界有热量交换的过程是(　　) A．气体的体积不变，温度升高 B．气体的体积减小，温度降低 C．气体的体积减小，温度升高 D．气体的体积增大，温度不变 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ... ...