物理：新人教版选修3-3 103热力学第一定律 能量守恒定律（教案）

课题：10、3热力学第一定律 能量守恒定律 学习目标： 知识与技能： 1、 理解热力学第一定律。 2、 能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。 3、 理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律。 4、 通过能量守恒定律的学习，认识自然规律的多样性和统一性。 5、 知道第一类永动机是不能实现的。 过程与方法：促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考，培养学生的科学探究能力。 情感态度与价值观：注重激发学生学习物理的情趣和振兴中华的使命感和责任感 重点：热力学第一定律 难点：能量守恒定律 学习过程： 一、热力学第一定律。 1、 焦耳的实验表明什么问题？ 2、写出热力学第一定律的文字表述。 2、 写出热力学第一定律的数学表达式。 3、 回答课本p55思考与讨论的问题。 4、 总结△U，Q，W几个量取正、负的意义。 做功W 热量Q 内能的改变ΔU 取正值“+” 取负值“－” 二、能量守恒定律。 5、认真阅读教材后，写出能量守恒定律的内容。 6、被恩格斯列为19世纪三大发现有哪些事件？ 三、永动机不可能制成[来源:Zxxk.Com] 7、什么是第一类永动机？ 8、第一类永动机为什么不能制成？ 课堂小结： （1）应用热力学第一定律解题的一般步骤： ①根据符号法则写出各已知量（W、Q、ΔU）的正、负； ②根据方程ΔU=W+Q求出未知量； ③再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。 （2）⑴.自然界存在着多种不同形式的运动，每种运动对应着一种形式的能量。如机械运动对应机械能；分子热运动对应内能；电磁运动对应电磁能。 ⑵.不同形式的能量之间可以相互转化。摩擦可以将机械能转化为内能；炽热电灯发光可以将电能转化为光能。 ⑶.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，在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。 (4).热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的具体体现。 (5).能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。 (6). 能量守恒定律的重要意义 第一，能量守恒定律是支配整个自然界运动、发展、变化的普遍规律，学习这个定律，不能满足一般理解其内容，更重要的是，从能量形式的多样化及其相互联系，互相转化的事实出发去认识物质世界的多样性及其普遍联系，并切实树立能量既不会凭空产生，也不会凭空消失的观点，作为以后学习和生产实践中处理一切实际问题的基本指导思想之一。第二，宣告了第一类永动机的失败。 例1.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是 （ ） A.W=8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=4×104J B.W=8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－2×105J C.W=－8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=2×104J D.W=－8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－4×104J 例2.一定质量的气体，在压缩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）多少热量？ 例3. 一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量，同时气体对外做了6×105J的功，问： （1）物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？ （2）分子势能是增加还是减少？ （3）分子的平均动能是增加还是减少？ 达标训练： 1、 p58问题与练习1： [来源:学科网ZXXK] 2、 p58问题与练习2： （1） （2） 3、 p58问题与练习3： 4、 p58问题与练习4： 5、 p58问题与练习5： 6、 p58问题与练习6： 7、关于物体内能的变化，以下说法正确的是 （ ） A.物体吸热，内能一定增大 B.物体对外做功，内能可能增大 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 8、自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是 （ ）[来源:学*科*网] A.秋千的机械能守恒 B.秋千的能量正在消失 C.只有动能和重力势能的相互转化 D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒 9、下列各物体在所经历的过程中，内能增加的有 ( ) A.在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体 B.水平飞行并射穿木块的子弹 C.在绝热的条件下被压缩的气体 D.在光滑水平面上运动的两个小球，碰撞后以共同的速度运动 10、在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是 （ ）