2017人教版高中物理选修（3-3）《热力学第一定律　能量守恒定律》word教案

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1、www.ks5u.com热力学第一定律能量守恒定律新课标要求（一）知识与技能1．能够从能量转化的观点理解热力学第一定律及其公式表达，会用ΔU=W+Q分析和计算问题。2．掌握能量守恒定律，理解这个定律的重要意义。会用能量守恒的观点分析物理现象。3．能综合运用学过的知识，用能量守恒定律进行有关计算，分析、解决有关问题。4．了解第一类永动机不可能制成的原因。（二）过程与方法通过用定量计算的例题讲解及课件展示来加深大家对知识的理解。（三）情感、态度与价值观1．学习众多科学家孜孜以求、勇于探索自然规律的精神，进一步进行辩证唯物主义教育，为将来能在开发新能源、合理利用能源、发展节能技术的领域内

2、作出贡献而努力。2．感受英国科学家焦耳勤奋、刻苦，40年如一日研究电流热效应，测定热功当量的顽强意志体现出来的人格美。教学重点能量转化和守恒定律的理解及综合应用，涉及热力学第一定律的定性分析和定量计算。教学难点热力学第一定律的正确运用（定性分析和定量计算）及对第一类永动机不可能制成的具体分析探究过程的理解。教学方法讲练法、分析归纳法、阅读法教学用具：投影仪、投影片。教学过程（一）引入新课教师：（复习提问）改变物体内能的方式有哪些？学生：做功和热传递是改变物体内能的两种方式。教师：既然做功和热传递都可以改变物体的内能，那么功，热量跟内能的改变之间一定有某种联系，本节课我们就来研究这个

3、问题。（二）进行新课1．热力学第一定律［投影］1．一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，那么：①如果外界做的功为W，则它的内能如何变化？变化了多少？②如果物体对外界做的功为W，则它的内能如何变化？变化了多少？2．一个物体，如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么：①如果物体吸收热量Q，它的内能如何变化？变化了多少？②如果放出热量Q，它的内能如何变化？变化了多少？［学生解答思考题］教师总结：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；物体对外界做多少功，它的内能就减少多少。如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，

4、那么物体吸收了多少热量，它的内能就增加多少，物体放出了多少热量，它的内能就减少多少。［问］如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能的变化与热量Q及做的功W之间又有什么关系呢？［板书］ΔU=W+Q［介绍］该式表示的是功、热量跟内能改变之间的定量关系，在物理学中叫做热力学第一定律。［投影］定律中各量的正、负号及含义物理量符号意义符号意义W+外界对物体做功－物体对外界做功Q+物体吸收热量－物体放出热量ΔU+内能增加－内能减少［投影］例题一定质量的气体，在被压缩的过程中外界对气体做功300J，但这一过程中气体的内能减少了300J，问气体在此过程中是吸热还是放热？吸收（或放出）多少

5、热量？解：由题意知W=300JΔU=-300J，根据热力学第一定律可得：Q=ΔU-W=-300J-300J=-600JQ为负值表示气体放热，因此气体放出600J的热量。［强化训练］1．如图所示，用力F压缩气缸中的空气，力F对空气做了1800J的功，同时气缸向外放热2000J，空气的内能改变了多少？2．关于物体内能的变化，以下说法中正确的是.A．物体吸收热量，内能一定增大B．物体对外做功，内能一定减少C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变参考解答：1．由热力学第一定律：ΔU=W+Q得：＋1800J+(-2000)J=ΔU∴ΔU=-2

6、00J即空气内能减少了200J2．解析：根据热力学第一定律ΔU=W+Q，物体内能的变化与外界对气体做功（或气体对外界做功），气体从外界吸热（或向外界放热）两种因素有关，物体吸收热量，但有可能同时对外做功，故内能有可能不变甚至减小，故A错，同理，物体对外做功的同时有可能吸热，故内能不一定减小，B错；若物体吸收的热量与对外做功相等，则内能不变，C正确。而放热与对外做功是使物体内能减小，所以D错。所以本题正确答案为C2．能量守恒定律教师：通过前边的学习我们知道：做功改变物体内能的过程是内能和其他形式的能的转化过程，热传递改变物体内能的过程是内能从一个物体转移到另一个物体的过程。总结：能量

7、可以由一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体。教师：做功改变物体的内能时，对物体做多少功就有多少机械能转化为等量的内能，物体对外界做多少功，就有多少内能转化为等量的机械能；在热传递过程中，物体吸收多少热量，内能就增加多少，物体放出多少热量，内能就减少多少。热力学第一定律表示，做功和热传递提供给一个物体多少能量，物体的能量就增加多少，能量在转化或转移中守恒。［投影］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别的形式，或者从一个物体转移