2024-2025學(xué)年高中物理第十章熱力學(xué)定律3熱力學(xué)第一定律能量守恒定律3教案新人教版選修3-3

PAGE1-熱力學(xué)第肯定律能量守恒定律原始教案第一輪修改其次輪修改第三輪修改【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解熱力學(xué)第肯定律。2.能運(yùn)用熱力學(xué)第肯定律說明自然界能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移問題。3.理解能量守恒定律，知道能量守恒是自然界普遍遵從的基本規(guī)律。4.通過能量守恒定律的學(xué)習(xí)，相識(shí)自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性。5.知道永動(dòng)機(jī)是不行能制成的?！拘抡n內(nèi)容】（一）熱力學(xué)第肯定律1.我們通過學(xué)習(xí)焦耳試驗(yàn)知道，一方面，做功可以變更系統(tǒng)的狀態(tài)，另一方面?zhèn)鳠嵋部梢宰兏到y(tǒng)的狀態(tài)。這兩種方法是等價(jià)的，肯定數(shù)量的功與確定數(shù)量的熱相對應(yīng)。（1）一個(gè)物體，假如僅單純地對系統(tǒng)和做功，內(nèi)能的增量與功的關(guān)系是？ΔU=W（2）一個(gè)物體，假如僅單純地對系統(tǒng)傳熱，內(nèi)能的增量與熱的關(guān)系是？ΔU=Q（3）自然界實(shí)際發(fā)生的熱力學(xué)過程往往是上述兩種基本過程的綜合，即系統(tǒng)既有做功的過程發(fā)生，又由于溫度差而與外界交換熱量，那系統(tǒng)的內(nèi)能的增量應(yīng)當(dāng)是？ΔU=W+Q2.熱力學(xué)第肯定律內(nèi)容：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。這個(gè)關(guān)系叫做熱力學(xué)第肯定律。ΔU=W+Q3.思索與探討對于肯定質(zhì)量的氣體而言，膨脹過程中是外界對氣體做功還是氣體對外界做功？回答課本p54思索與探討的問題。學(xué)生自主相識(shí)，歸納總結(jié)出ΔU、Q、W幾個(gè)量取正、負(fù)值的意義。做功W熱量Q內(nèi)能的變更ΔU取正值“+”外界對系統(tǒng)做功系統(tǒng)從外界汲取熱量系統(tǒng)的內(nèi)能增加取負(fù)值“-”系統(tǒng)對外界做功系統(tǒng)向外界放出熱量系統(tǒng)的內(nèi)能削減（二）能量守恒定律1.自然界存在著不同形式的能量，過去我們學(xué)過的機(jī)械能守恒定律，其實(shí)是普遍的能量守恒在機(jī)械能范圍內(nèi)的表現(xiàn)。那么科學(xué)史上是如何一步一步發(fā)覺能量守恒定律呢？請閱讀課本回答問題2.通過課本我們可以知道大量探討證明,能量之間可以轉(zhuǎn)化,如機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能等,而在這轉(zhuǎn)化的過程中守恒。那么能量守恒定律如何表述？能量守恒定律:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消逝,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。引導(dǎo)學(xué)生思索熱力學(xué)第肯定律與能量守恒定律的關(guān)系熱力學(xué)第肯定律，事實(shí)上就是內(nèi)能與其他能量轉(zhuǎn)化時(shí)的能量守恒定律，是能量守恒定律在熱現(xiàn)象范圍內(nèi)的詳細(xì)表現(xiàn)。4.能量守恒定律的意義:把各種自然現(xiàn)象用定量規(guī)律聯(lián)系起來，（三）永動(dòng)機(jī)不行能制成1.指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P81第七自然段，探討：第一類永動(dòng)機(jī)是否真的能恒久運(yùn)動(dòng)下去？2.分析課本圖11－11供應(yīng)的一種永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案，指出它不行能持續(xù)運(yùn)動(dòng)的緣由：雖然右邊每個(gè)球的力矩大，但球的個(gè)數(shù)少，左邊的每個(gè)球產(chǎn)生的力矩雖然小，但是球的個(gè)數(shù)多，于是輪子不會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去對外做功，只會(huì)搖擺幾下便停在圖中所畫的位置上。3.通過課件展示歷史上幾種永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)圖，指出：不消耗能量的機(jī)器從來沒有制勝利過。能量不能創(chuàng)生，工程技術(shù)的任務(wù)在于設(shè)法找出合理利用能源途徑和削減能量損耗，而不是去研制永動(dòng)機(jī)。【教學(xué)總結(jié)】本節(jié)課以理解熱力學(xué)第肯定律為著力點(diǎn)，不僅要讓學(xué)生熟識(shí)定律的表達(dá)式，還通過實(shí)例來對表達(dá)式中物理量的取值正負(fù)意義進(jìn)行了探討。幫助學(xué)生熟識(shí)熱力學(xué)第