2019-2020年高中物理 10.3《热力学第一定律 能量守恒定律》教案 新人教版选修3-3.doc

2019-2020年高中物理 10.3热力学第一定律 能量守恒定律教案 新人教版选修3-3教学目的 1.认识物质的运动形式有多种，对应不同运动形式的运动有不同形式的能，各种形式的能在一定条件下可以相互转化 2. 进一步掌握能的转化和守恒定律，并了解能的转化和守恒定律的意义3运用公式UWQ分析有关问题并具体进行计算教学重点热力第一定律教学难点能量守恒教 具 多媒体课件教学过程复习提问问：物体做什么样的运动具有机械能？机械能转化和守恒定律的内容是什么？新课教学一、 热力学第一定律分析下列特殊情况：如果物体只与外有热交换，没有做功，外界传给物体4J热量物体的内能增加了多少？物体若向外界传出了4J热量，物体内能如何变化？结论：在没有做功情况下，物体与外界间传递热量Q，物体内能变化为U，则UQ，为了在此表达式中能反映物体对外界是吸热不是放热，作出规定：吸热Q取正值，放热Q取负值，由此可知：物体吸热，内能增加，放热，内能减少。如果物体和外界不发生热交换，当外界对物体做了10J功，物体内能增加了多少？当物体对外做了10J功，物体内能又如何变化？结论：在无热交换情况下，UW（对外做功时，W取负值）如果物体内能在改变的过程中，既有热传递又有做功，例如外界对物体做了10J的功，同时物体吸收4J热量，物体的内能如何变化？又如，外界对物体做10J功，物体放热4J物体内能又如何变化？又物体对外界做了10J功，物体吸热4J，物体放热4J物体内能又如何变化？综上所述：在能的转化转移过程中，一个物体，如果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；如果它既没有对外做功，外界也没有对其做功，则它从外界吸收多少热量，它的内能就增加多少。用U表示物体内能的增量，用Q表示吸收的热量，用W表示外界对物体所做的功，那么：UQW上式就是热力学第一定律。例一定量的气体从外界吸收了2.6105J的热量，内能增加了4.2105J，外界对物体做了多少功？解：根据热力学第一定律得，WUQ4.2105J2.6105J1.6105J二能的转化课件展示，举例说明物体的每一种运动形式都有一种对应的能机械运动机械能热运动内能电荷运动电能化学运动化学能生物运动生物能原子核内部的运动原子能各种形式的能可以相互转化：机械能中的动能和势能可互相转化（自由落体运动）机械能可以与内能相互转化（摩擦生热，消耗了机械能通过做功的形式转化为内能；热机中的气体推动活塞做功把气体内能转化为机械能）其它形式有能也可以转化为内能，如电流通过导体时，把电能转化为内能；炽热的灯丝发光，又把内能转化成光能；燃烧时，把化学能转化成内能）三.能量守恒定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能众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，在转化和转移的过程中其总量不变。四永动机不可能制成指导学生阅读课本P81第七自然段，讨论：第一类永动机是否真的能永远运动下去？分析课本图1111提供的一种永动机的设计方案，指出它不可能持续运动的原因：虽然右边每个球的力矩大，但球的个数少，左边的每个球产生的力矩虽然小，但是球的个数多，于是轮子不会持续转动下去对外做功，只会摆动几下便停在图中所画的位置上。通过课件展示历史上几种永动机的设计图，指出：不消耗能量的机器从来没有制成功过。能量不能创生，工程技术的任务在于设法找出合理利用能源途径和减少能量损耗，而不是去研制永动机。