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)化的觀點理解熱力學(xué)第一定律及其公式表達(dá)，會用u=W+Q分析和計算問題.2、掌握能量守恒定律，理解這個定律的重要意義.會用能量守恒的觀點分析物理現(xiàn)象.3、了解第一類永動機不可能制成的原因.教學(xué)重點：1、學(xué)會用能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點分析物理現(xiàn)象2、綜合運用學(xué)過的知識，用能量守恒定律進(jìn)行有關(guān)計算，分析、解決有關(guān)問題.教學(xué)難點：第一類永動機不可能制成的原因.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)課我們來學(xué)習(xí)這個問題.（二）新課教學(xué)1、熱力學(xué)第一定律（1）一個物體，它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量，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）一個物體，如果外界既沒有對物體做功，物體也沒有對外界做功，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；物體對外界做多少功，它的內(nèi)能就減少多少如果外界既沒有

3、對物體做功，物體也沒有對外界做功，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發(fā)生做功和熱傳遞的過程中，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發(fā)生做功和熱傳遞的過程，那么外界對物體做的功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)號規(guī)定如下：外界對系統(tǒng)做功，V>0;系統(tǒng)對外界

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，在被壓縮的過程中外界對氣體做功300J,但這一過程中氣體的內(nèi)能減少了300J，問氣體在此過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動形式相對應(yīng)，例如物體運動具有機械能、分子運動具有內(nèi)能、電荷運動具有電能等。（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克服摩擦做功將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、

5、電流通過電熱絲可將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能等（3）能的轉(zhuǎn)化和守恒定律： 簡介：人類通過對大量的實踐經(jīng)驗進(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、第一類永動機不可能制成介紹：什么是第一類永動機永動機：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，這種機器叫永動機人們把這種不消耗能量的永動機叫第一類永動機多媒體展示常見的永動機模型介紹永動不可能制成的原因根據(jù)能量守恒定律，任何一部機器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不能無中生有地制造能量，因此第一類永動

6、機是不可能制成的對學(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)無法實現(xiàn)的永動機（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發(fā)生做功和熱傳遞的過程，那么，外界對物體所作的功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物體做功，物體吸熱，內(nèi)能增加的情況，也適用于物體對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)行計算時，它們的正負(fù)號規(guī)定如下：W0,表示外界對系統(tǒng)做功；WV0,表示系統(tǒng)對外界做功；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，或者從一個物