人教版高中物理選擇性必修三熱力學第一定律3.2（1）能以系統(tǒng)為研究對象，用綜合分析的方法推導出熱力學第一定律。（2）能運用熱力學第一定律解釋和計算能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移問題。目標素養(yǎng)新課引入

汽缸內(nèi)有一定質(zhì)量的氣體，壓縮氣體的同時給汽缸加熱。那么，氣體內(nèi)能的變化會比單一方式（做功或傳熱）更明顯。

這是為什么呢？01熱力學第一定律熱力學第一定律我們在上節(jié)課已經(jīng)知道單純地對系統(tǒng)做功(熱力學系統(tǒng)的絕熱過程)，內(nèi)能的變化量與功的關(guān)系是?U＝W單純地對系統(tǒng)傳熱，則內(nèi)能的變化量與傳遞熱量的關(guān)系是?U＝Q熱力學第一定律改變系統(tǒng)內(nèi)能的兩種方式做功熱傳遞對內(nèi)對外吸熱放熱內(nèi)能增加內(nèi)能增加內(nèi)能減少內(nèi)能減少外界對系統(tǒng)做功系統(tǒng)對外界做功系統(tǒng)從外界吸熱系統(tǒng)對外界放熱熱力學第一定律1.內(nèi)容：一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能變化量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。

2.公式：3.物理意義：不僅反映了做功與傳熱在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面是等效的，而且給出了功、熱量跟系統(tǒng)內(nèi)能改變之間的定量關(guān)系。

ΔU=W+QΔU

：物體內(nèi)能的變化量

W：

外界對物體做的功

Q：

物體吸收的熱量熱力學第一定律4.定律中各量的正、負號及含義物理量符號意義符號意義W＋外界對物體做功-物體對外界做功V變?。▔嚎s）V變大（膨脹）Q＋物體吸收熱量－物體放出熱量Q=0絕熱ΔU＋內(nèi)能增加－內(nèi)能減少ΔU=W+Q

熱力學第一定律例1：一定質(zhì)量的氣體，膨脹過程中是外界對氣體做功還是氣體對外界做功如果膨脹時氣體對外做的功是135J，同時向外放熱85J，氣體內(nèi)能的變化量是多少內(nèi)能是增加了還是減少了請你通過這個例子總結(jié)功和熱量取正、負值的物理意義。解析：膨脹過程中氣體對外界做功系統(tǒng)對外做功：W=135J系統(tǒng)向外放熱：Q=85J根據(jù)熱力學第一定律：ΔU=W+Q代入得：ΔU=135+（85）=220J內(nèi)能減少了220J。02熱力學第一定律的應(yīng)用熱力學第一定律的應(yīng)用

三種特殊情況(1)若過程是絕熱的，即Q＝0，則ΔU＝W，物體內(nèi)能的增加量等于外界對物體做的功。(2)若過程中不做功，即W＝0，則ΔU＝Q，物體內(nèi)能的增加量等于物體從外界吸收的熱量。(3)若過程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即ΔU＝0，則W＝－Q(或Q＝－W)，外界對物體做的功等于物體放出的熱量(或物體吸收的熱量等于物體對外界做的功)。熱力學第一定律的應(yīng)用【例題】如圖，一臺四沖程內(nèi)燃機，活塞在壓縮沖程某段時間內(nèi)移動的距離為0.1m，這段過程活塞對氣體的壓力逐漸增大，其做的功相當于2×103N的恒力使活塞移動相同距離所做的功（圖甲）。內(nèi)燃機工作時汽缸溫度高于環(huán)境溫度，該過程中壓縮氣體傳遞給汽缸的熱量為25J。熱力學第一定律的應(yīng)用⑴求上述壓縮過程中氣體內(nèi)能的變化量。①確定研究對象：汽缸中的氣體。（1）壓縮過程活塞（外界）對氣體（系統(tǒng)）做功，W是正值：W1=F1l1=2×102×0.1J=200J系統(tǒng)向外放熱：Q=25J氣體內(nèi)能的變化量：ΔU1=W1＋Q1=200J25J=175J③正確選取W與Q的正負。②明確氣體狀態(tài)變化過程。分析：解析：

熱力學第一定律的應(yīng)用⑵燃燒后的高壓氣體對活塞做功，氣體推動活塞移動0.1m，其做的功相當于9×103N的恒力使活塞移動相同距離所做的功（圖乙），該做功過程氣體傳遞給汽缸的熱量為30J，求此做功過程氣體內(nèi)能的變化量。解析：

（2）氣體膨脹過程中氣體（系統(tǒng)）對外界所做功，W是負值：W2=F2L2=9×102×0.1J=900J系統(tǒng)向外放熱：Q=30J氣體內(nèi)能的變化量：ΔU2=W2＋Q2=900J30J=930J熱力學第一定律的應(yīng)用PVVaVbPV圖下方(與坐標軸所圍的面積)的“面積”表示做功多少。W=PΔV1.一定量的氣體在某一過程中，外界對氣體做了8×104J的功，氣體的內(nèi)能減少了1.2×105J，則下列各式中正確的是(

)A.W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104JB.W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC.W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104JD.W＝－8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－4×10