第三章 热力学定律 章末总结 课件-2025-2026学年高二下学期物理选择性必修第三册

第三章

热力学定律培优帮丨章末总结析课标

素养清单物理观念科学思维科学探究科学态度与责任1.理解内能的宏观和微观含义，知道改变内能的两种方式。1.通过做功与传热的比较，理解两种改变内能方式的异同。1.通过焦耳的实验，探究在热力学过程中做功与内能的关系。1.通过了解焦耳的实验和利用电流的热效应给水加热的实验，形成严谨认真、追求真理的科学态度。物理观念科学思维科学探究科学态度与责任2.能运用热力学第一定律、热力学第二定律及能量守恒定律解释自然现象、求解实际问题，能运用热力学第一定律结合气体状态方程及图像求解相关问题。2.通过热力学第一定律与气体状态方程及气体状态变化图像的综合应用，认识事物的本质属性、内在规律及相互关系，提高科学思维能力。2.通过了解能量守恒定律的发现过程，体会探索中的挫折和失败对追求科学真理的意义。2.通过了解人类探索能量守恒的过程，逐渐形成探索自然的内在动力，认识科学的本质。续表物理观念科学思维科学探究科学态度与责任3.了解自然界中宏观过程的方向性，知道能源是有限的，形成正确的能量观念。3.通过对自然界能量转移和转化的实例分析和归纳，认识宏观自发过程的方向性，了解热力学第二定律。3.通过探究自然界能量转移及转化的案例，认识凡是涉及热现象的宏观过程都具有方向性，都是不可逆的。3.通过对能源有限性的认识，关心社会发展，关注能源安全，节约能源，树立促进社会可持续发展的责任意识。续表例1

下列关于温度、内能、热量和功的说法正确的是(

)AA.同一物体温度越高，内能越大B.要使物体的内能增加，一定要吸收热量C.要使物体的内能增加，一定要对物体做功D.物体内能增加，它的温度就一定升高【解析】

选项分析正误A物体的内能与温度有关，同一物体温度越高，内能越大。√B做功和传热在改变物体内能上是等效的，使物体内能增加既可以通过吸收热量也可以通过对物体做功来实现。CD物体内能是分子动能与分子势能的总和，内能增加可能只是分子势能的增加，分子平均动能可能不变，即温度可能不变。例2

把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒的底部，当快速下压活塞时，由于被压缩的空气骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明(

)BA.做功一定可以升高物体的温度

B.做功可以改变物体的内能C.做功一定可以增加物体的内能

D.做功可以增加物体的热量【解析】当快速下压活塞时，活塞对玻璃筒内的空气做功，改变了气体的内能，气体的温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，故B正确。外界对物体做功可以使物体的温度升高，物体对外界做功时，其温度可以降低，A错误。若外界对系统做功，同时系统对外放出热量，系统内能不一定增加，C错误。热量是过程量，“增加物体的热量”这个说法是错误的，D错误。图3-1

（1）气体从状态1

到状态2是________（选填“可逆”或“不可逆”）过程，分子平均动能______（选填“增大”“减小”或“不变”）；不可逆不变

D

图3-3

A

【强化训练丨变式题】

图3-4

图3-5

BDA.过程Ⅰ对外做功大于过程Ⅱ对外做功B.过程Ⅰ对外做功小于过程Ⅱ对外做功C.过程Ⅰ吸收的热量大于过程Ⅱ吸收的热量D.过程Ⅰ吸收的热量小于过程Ⅱ吸收的热量

设情境

素养提升问题情境1

空气炸锅——身边的物理

AC图3-6

本题通过空气炸锅考查学生对功、热量和内能变化之间的关系的掌握情况，引导学生关注身边的物理，并用所学知识解释常见现象。【解析】

选项分析正误A√BC√D升温过程，内胆中气体体积不变，气体分子数密度不变，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，所以内胆中气体分子单位时间内撞击内壁的次数变多。问题情境2

抽水蓄能电站——科学态度与责任例7

抽水蓄能电站结构如图3-7所示。抽水蓄能电站有两种工作模式，一种为抽水蓄能模式：居民用电低谷时（如深夜），电站利用居民电网多余电能把水从下水库抽到上水库。另一种为放水发电模式：居民用电高峰时，将上水库中的水放到下水库进行发电，将产生的电能输送到居民电网供居民使用。一抽一放起到了均衡电网负荷的作用。关于抽水蓄能电站,下列说法正确的是(

)A图3-7A.抽水蓄能的过程中，能量守恒B.放水发电的过程中，机械能守恒C.抽水蓄能电站建成之后，可以使能量增多D.抽水蓄能电站建成之后，就不会再有能源危机问题了本题以抽水蓄能电站设置问题情境，要求学生认识科学·技术·社会·环境的关系，树立保护环境、节约能源、推动社会可持续发展的责任意识。【解析】

选项分析正误A抽水蓄能的过程中，总的能量是守恒的。√B放水发电的过程中，有部分重力势能转化为电能，机械能不守恒。C抽水蓄能、放水发电过程，总的能量保持不变，并不能使能量增多。D抽水蓄能电站能够合理调节用电高峰期和低谷期的调峰问题，但是能量总量并没有增加，我们仍面临着能源危机，还需节约能源。问题情境3

水火箭——科学探究图3-8

【答案】吸热

本题以青少年科技活动——制作水火箭为背景命题，考查学生对气体实验定律和热力学定律的掌握情况，对学生的分析推理能力要求较高，同时引导学生学习物理、热爱物理，重视创造性思维的培养。刷真题

体验高考1.(2024·北京卷)一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮，将气泡内的气体视为理想气体，且气体分子个数不变，外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体(

)DA.内能变大

B.压强变大

C.体积不变

D.从水中吸热【解析】

2.(2023·全国乙卷，多选)对于一定量的理想气体，经过下列过程，其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是(

)ACDA.等温增压后再等温膨胀

B.等压膨胀后再等温压缩

C.等容减压后再等压膨胀D.等容增压后再等压压缩

E.等容增压后再等温膨胀

（图像法）

C图3-9A.内能增加，外界对气体做正功B.内能减小，所有分子热运动速率都减小C.温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少D.温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加【解析】

图3-10

B

AD图3-1