热力学第一定律、能量守恒定律2

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1、课题：第十章分子动理论五、热力学第一定律能量守恒课时：1课时教学要求：1、让学生知道热力学第一定律，并理解能量守恒定律；2、使学生会用热力学第一定律的数学表达式进行简单计算；3、让学生了解永动机是不可能的；教学重点：热力学第一定律的内容；教学难点：运用热力学第一定律的数学表达式进行计算；教学方法：研究、讨论教学过程：一、引入新课：通过上节课的研究，我们知道改变物体内能的过程有两个：做功和热传递。一个物体，如果它既没有吸收热量也没有放出热量，那么，外界对它做多少功，它的内能就增加多少。一个物体，如果它既没有对外做功，也没有其他物体对它做功，那么，它从外界吸收多少热量，它的内能就增加

2、多少。但是，如果外界既向物体传热，又对物体做功，那么物体内能的增加量该如何计量？二、新课讲授：（一）热力学第一定律：外界既向物体传热，又对物体做功，那么物体内能的增加量就等于物体吸收的热量和外界对物体做的功之和。1、热力学第一定律的数学表达式：ΔU=Q＋WΔU：物体内能的增加量Q：物体吸收的热量W：外界对物体做的功2、例1：一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J，则外界对气体做了多少功？解：由热力学第一定律可知，第3页W=ΔU－Q=4.2×105－2.6×105=1.6×105J则外界对气体做的功是1.6×105J。例2：题目同上题，但是气体的

3、内能增加了1.6×105J，则外界对气体做了多少功？解：由热力学第一定律可知，W=ΔU－Q=1.6×105－2.6×105=－1.0×105J则外界对气体做的功是－1.0×105J（气体对外界做了1.0×105J的功）。注：1、该公式表示了内能的变化量与功、热量的定量关系；2、公式中物理量ΔU、W、Q正负的意义：1）ΔU＞0，内能增加；ΔU＜0，内能减少；2）W＞0，外界对物体做功；W＜0，物体对外界做功；3）Q＞0，物体从外界吸热；Q＜0物体对外界放热；（二）能量守恒定律：外界对物体做功使物体的内能增加，表示其他形式的能转化成了内能；物体从外界吸热，内能增加，表示内能从外界转移

4、到这个物体。热力学第一定律说的是，如果做功和热传递向一个物体提供的能量都用来增加它的内能，那么内能的增量一定和外界提供的能量相等，能量在转化和转移中守恒。各种形式的能都可以和内能相互转化：例如：通过电流的导线变热，电能转化成内能；燃料燃烧生热，化学能转化成内能；炽热的灯丝发光，内能转化成光能，也就是电磁能；实践表明，在这些转化过程中，能的总量是不变的。大量事实证明：各种形式的能都可以相互转化，其总量在转化中守恒。第3页能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体；在转化和转移过程中其总量不变。以上内容就是能量守恒定律。三、思考

5、与讨论：有人设计了这样一台“永动机”：距地面一定高度架设一个水槽，水从槽底的管中流出，冲击一个水轮机，水轮机的轴上安装一个抽水机和一个砂轮。他指望抽水机把地面水槽里的水抽上去，这样循环不已，机器不停地转动，就可以永久地用砂轮磨制工件做功了。分析：高处水槽中水的势能转化为两部分，一部分克服砂轮摩擦做功，另一部分转化为抽水机的功（抽水机抽水，这部分功又转化为水的势能），根据能量守恒定律，这样的机器是不可能永远运动下去的。四、作业：课本P10（2）、（3）；课本P13（2）、（3）；五、板书设计：五、热力学第一定律能量守恒（一）热力学第一定律：ΔU=Q＋WΔU：物体内能的增加量Q：物体

6、吸收的热量W：外界对物体做的功注：1、该公式表示了内能的变化量与功、热量的定量关系；2、公式中物理量ΔU、W、Q正负的意义：1）ΔU＞0，内能增加；ΔU＜0，内能减少；2）W＞0，外界对物体做功；W＜0，物体对外界做功；3）Q＞0，物体从外界吸热；Q＜0物体对外界放热；（二）能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体；在转化和转移过程中其总量不变。第3页