第三節(jié)熱力學(xué)第一定律能量守恒定律教案

1、第三節(jié)熱力學(xué)第一定律能量守恒定律教學(xué)目標(biāo)：1、能夠從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)理解熱力學(xué)第一定律及其公式表達(dá)，會(huì)用u=W+Q分析和計(jì)算問(wèn)題.2、掌握能量守恒定律，理解這個(gè)定律的重要意義.會(huì)用能量守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象.3、了解第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因.教學(xué)重點(diǎn)：1、學(xué)會(huì)用能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象2、綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)，用能量守恒定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，分析、解決有關(guān)問(wèn)題.教學(xué)難點(diǎn)：第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因.教學(xué)方法：講練法、分析歸納法、閱讀法教學(xué)用具：投影儀、投影片教學(xué)過(guò)程：（一）引入新課前邊我們學(xué)習(xí)了改變物體內(nèi)能的兩種方式，我們知道內(nèi)能改變的過(guò)程也就是內(nèi)能和其他形式能的轉(zhuǎn)化或內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過(guò)程，那

2、么在能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中，符合什么規(guī)律呢？本節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)這個(gè)問(wèn)題.（二）新課教學(xué)1、熱力學(xué)第一定律（1）一個(gè)物體，它既沒(méi)有吸收熱量也沒(méi)有放出熱量，那么： 如果外界做的功為W,則它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？ 如果物體對(duì)外界做的功為W,則它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？（2）一個(gè)物體，如果外界既沒(méi)有對(duì)物體做功，物體也沒(méi)有對(duì)外界做功，那么：如果物體吸收熱量Q，它的內(nèi)能如何變化？變化了多少?如果放出熱量Q,它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？學(xué)生解答思考題師生共同總結(jié)：一個(gè)物體，如果它既沒(méi)有吸收熱量也沒(méi)有放出熱量，那么，外界對(duì)它做多少功，它的內(nèi)能就增加多少；物體對(duì)外界做多少功，它的內(nèi)能就減少多少如果外界既沒(méi)有

3、對(duì)物體做功，物體也沒(méi)有對(duì)外界做功，那么物體吸收了多少熱量，它的內(nèi)能就增加多少，物體放出了多少熱量，它的內(nèi)能就減少多少（3）如果物體在跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過(guò)程中，內(nèi)能的變化與熱量Q及做的功W之間又有什么關(guān)系呢？總結(jié)：做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，在一般情況下，如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過(guò)程，那么外界對(duì)物體做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增加U,即：UQW 上述公式表示功、熱量跟內(nèi)能改變之間的關(guān)系，叫熱力學(xué)第一定律 熱力學(xué)第一定律也適用于物體對(duì)外做功向外界散熱和內(nèi)能的減少情況，為了區(qū)別上述兩種情況，它們的正負(fù)號(hào)規(guī)定如下：外界對(duì)系統(tǒng)做功，V>0;系統(tǒng)對(duì)外界

4、做功，V<0;系統(tǒng)從外界吸熱，80;系統(tǒng)向外界放熱，Q<0系統(tǒng)內(nèi)能增加U>0系統(tǒng)內(nèi)能減小U<0例題、一定質(zhì)量的氣體，在被壓縮的過(guò)程中外界對(duì)氣體做功300J,但這一過(guò)程中氣體的內(nèi)能減少了300J，問(wèn)氣體在此過(guò)程中是吸熱還是放熱？吸收（或放出）多少熱量？解：由題意知W=300Ju=-300J，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得：Q=Au-W-300J-300J=-600J2、能量守恒定律（1）在自然界中不同的能量形式與不同的運(yùn)動(dòng)形式相對(duì)應(yīng)，例如物體運(yùn)動(dòng)具有機(jī)械能、分子運(yùn)動(dòng)具有內(nèi)能、電荷運(yùn)動(dòng)具有電能等。（2）不同形式能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，例如摩擦生熱是通過(guò)克服摩擦做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、

5、電流通過(guò)電熱絲可將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能等（3）能的轉(zhuǎn)化和守恒定律： 簡(jiǎn)介：人類通過(guò)對(duì)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)得知：要獲得一種能量，一定需要利用另一種能量通過(guò)做功的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)化，能量不能被創(chuàng)生，也不能被消滅 用投影片出示能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的內(nèi)容 學(xué)生閱讀課文，并分組闡述能量守恒定律的重要意義3、第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成介紹：什么是第一類永動(dòng)機(jī)永動(dòng)機(jī)：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對(duì)外做功，這種機(jī)器叫永動(dòng)機(jī)人們把這種不消耗能量的永動(dòng)機(jī)叫第一類永動(dòng)機(jī)多媒體展示常見(jiàn)的永動(dòng)機(jī)模型介紹永動(dòng)不可能制成的原因根據(jù)能量守恒定律，任何一部機(jī)器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不能無(wú)中生有地制造能量，因此第一類永動(dòng)

6、機(jī)是不可能制成的對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想教育人類利用自然，必須遵循自然規(guī)律，而不是去研制永遠(yuǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的永動(dòng)機(jī)（三）課堂小結(jié)本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了1、熱力學(xué)第一定律：熱力學(xué)第一定律是研究功、熱量和內(nèi)能改變之間關(guān)系的.如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過(guò)程，那么，外界對(duì)物體所作的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增加u.即厶u=Q+W該定律既適用于外界對(duì)物體做功，物體吸熱，內(nèi)能增加的情況，也適用于物體對(duì)外做功向外界散熱和內(nèi)能減少的情況為了區(qū)別以上兩種情況，在應(yīng)用厶u=C+W進(jìn)行計(jì)算時(shí)，它們的正負(fù)號(hào)規(guī)定如下：W0,表示外界對(duì)系統(tǒng)做功；WV0,表示系統(tǒng)對(duì)外界做功；Q>0,表示系統(tǒng)從外界吸熱；Qv0,表示系統(tǒng)向外界放熱；u>0,表示系統(tǒng)內(nèi)能增加；uv0,表示系統(tǒng)內(nèi)能減少。2、能量守恒定律(1) 能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物