熱力學(xué)第一定律、能量守恒定律2

1、課題： 第十章 分子動理論 五、熱力學(xué)第一定律 能量守恒課時： 1課時教學(xué)要求： 1、讓學(xué)生知道熱力學(xué)第一定律，并理解能量守恒定律； 2、使學(xué)生會用熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行簡單計(jì)算； 3、讓學(xué)生了解永動機(jī)是不可能的；教學(xué)重點(diǎn)： 熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容；教學(xué)難點(diǎn)： 運(yùn)用熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算；教學(xué)方法： 研究、討論教學(xué)過程：一、引入新課： 通過上節(jié)課的研究，我們知道改變物體內(nèi)能的過程有兩個：做功和熱傳遞。 一個物體，如果它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量，那么，外界對它做多少功，它的內(nèi)能就增加多少。 一個物體，如果它既沒有對外做功，也沒有其他物體對它做功，那么，它從外界吸收多少熱量，

2、它的內(nèi)能就增加多少。 但是，如果外界既向物體傳熱，又對物體做功，那么物體內(nèi)能的增加量該如何計(jì)量？二、新課講授：（一）熱力學(xué)第一定律： 外界既向物體傳熱，又對物體做功，那么物體內(nèi)能的增加量就等于物體吸收的熱量和外界對物體做的功之和。1、熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式： U = QW U：物體內(nèi)能的增加量Q：物體吸收的熱量W：外界對物體做的功2、例1：一定量的氣體從外界吸收了2.6×105 J的熱量，內(nèi)能增加了4.2×105 J，則外界對氣體做了多少功？解：由熱力學(xué)第一定律可知， W = U Q = 4.2×105 2.6×105 = 1.6×105

3、J 則外界對氣體做的功是 1.6×105 J。例2：題目同上題，但是氣體的內(nèi)能增加了1.6×105 J，則外界對氣體做了多少 功？解：由熱力學(xué)第一定律可知， W = U Q = 1.6×105 2.6×105 = 1.0×105 J 則外界對氣體做的功是 1.0×105 J（氣體對外界做了1.0×105 J的功）。注：1、該公式表示了內(nèi)能的變化量與功、熱量的定量關(guān)系； 2、 公式中物理量U、W、Q正負(fù)的意義： 1）U0 ，內(nèi)能增加； U 0 ，內(nèi)能減少； 2）W 0 ，外界對物體做功； W 0， 物體對外界做功； 3）Q 0

4、，物體從外界吸熱； Q 0 物體對外界放熱；（二）能量守恒定律： 外界對物體做功使物體的內(nèi)能增加，表示其他形式的能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能；物體從外界吸熱，內(nèi)能增加，表示內(nèi)能從外界轉(zhuǎn)移到這個物體。 熱力學(xué)第一定律說的是，如果做功和熱傳遞向一個物體提供的能量都用來增加它的內(nèi)能，那么內(nèi)能的增量一定和外界提供的能量相等，能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中守恒。 各種形式的能都可以和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化：例如：通過電流的導(dǎo)線變熱，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能； 燃料燃燒生熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能； 熾熱的燈絲發(fā)光，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成光能，也就是電磁能； 實(shí)踐表明，在這些轉(zhuǎn)化過程中，能的總量是不變的。 大量事實(shí)證明：各種形式的能都可以相互轉(zhuǎn)化，其總量在轉(zhuǎn)化中守恒。

5、 能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中其總量不變。 以上內(nèi)容就是能量守恒定律。三、思考與討論： 有人設(shè)計(jì)了這樣一臺“永動機(jī)”：距地面一定高度架設(shè)一個水槽，水從槽底的管中流出，沖擊一個水輪機(jī)，水輪機(jī)的軸上安裝一個抽水機(jī)和一個砂輪。他指望抽水機(jī)把地面水槽里的水抽上去，這樣循環(huán)不已，機(jī)器不停地轉(zhuǎn)動，就可以永久地用砂輪磨制工件做功了。分析：高處水槽中水的勢能轉(zhuǎn)化為兩部分，一部分克服砂輪摩擦做功，另一部分轉(zhuǎn)化為抽水機(jī)的功（抽水機(jī)抽水，這部分功又轉(zhuǎn)化為水的勢能），根據(jù)能量守恒定律，這樣的機(jī)器是不可能永遠(yuǎn)運(yùn)動下去的。四、作業(yè)：課本P10 （2）、（3）； 課本P13 （2）、（3）；五、板書設(shè)計(jì)：五、熱力學(xué)第一定律 能量守恒（一）熱力學(xué)第一定律： U = QW U：物體內(nèi)能的增加量 Q：物體吸收的熱量 W：外界對物體做的功注：1、該公式表示了內(nèi)能的變化量與功、熱量的定量關(guān)系； 2、 公式中物理量U、W、Q正負(fù)的意義： 1）U0 ，內(nèi)能增加；U 0 ，內(nèi)能減少； 2）W 0 ，外界對物體做功；W 0， 物體對外界做功； 3） Q 0，物體從外界吸熱； Q 0