1、第十章、3 、热力学第一定律 能量守恒定律教学方法 讲授教学目的 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一、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?二、新课教学1 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
2、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 U Q,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
3、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:U Q W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,W UQ 4.2105J2.6 105J1.610 5J2能的转
4、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)3.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。4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。三、布置作业 P83 2 、3教学效果 分析: