《4.1 熱力學(xué)第一定律》學(xué)習(xí)任務(wù)單

《4.1熱力學(xué)第一定律》學(xué)習(xí)任務(wù)單學(xué)習(xí)任務(wù)單課程基本信息學(xué)科：高中物理年級(jí)：學(xué)期：課題：滬教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)第4章熱力學(xué)定律4.1熱力學(xué)第一定律學(xué)生信息姓名學(xué)校班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)一：理解熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容和表達(dá)式。目標(biāo)二：能運(yùn)用熱力學(xué)第一定律分析和計(jì)算理想氣體狀態(tài)變化過程中的能量轉(zhuǎn)換問題。目標(biāo)三：了解功、熱量和內(nèi)能之間的關(guān)系。課前學(xué)習(xí)任務(wù)1、仔細(xì)閱讀教材中關(guān)于熱力學(xué)第一定律的部分內(nèi)容，大概是從教材的開頭到介紹完公式的那部分哦。2、簡(jiǎn)單回顧一下之前學(xué)過的功、內(nèi)能等相關(guān)概念。課上學(xué)習(xí)任務(wù)思考：如果給一個(gè)封閉的氣體加熱，它的內(nèi)能會(huì)怎么變呢？如果再對(duì)這個(gè)氣體壓縮呢？【學(xué)習(xí)任務(wù)一】功、熱量與內(nèi)能的概念回顧1、先來說說功：-回憶一下功在物理學(xué)中的定義。在熱力學(xué)里，對(duì)氣體做功是怎么回事呢？比如說壓縮氣體，這個(gè)時(shí)候氣體的體積變小了，外界對(duì)氣體做了功。那如果氣體膨脹呢？對(duì)啦，就是氣體對(duì)外界做功啦。2、再聊聊熱量：-熱量是什么呢？它是熱傳遞過程中傳遞的能量。就像我們冬天取暖，暖爐把熱量傳遞給我們。那熱量傳遞有幾種方式呢？沒錯(cuò)，有傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。3、最后講講內(nèi)能：-內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。那哪些因素會(huì)影響內(nèi)能呢？溫度、體積這些都會(huì)影響哦?；?dòng)環(huán)節(jié)：同學(xué)們互相討論一下，然后找?guī)讉€(gè)同學(xué)來說說自己對(duì)這三個(gè)概念的理解?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)二】熱力學(xué)第一定律1、定律內(nèi)容：-熱力學(xué)第一定律就是說，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(duì)它所做的功的和。簡(jiǎn)單來說，就是內(nèi)能的變化等于熱量加上功。-用公式表示就是：ΔU=Q+W。這里的ΔU表示內(nèi)能的變化量，Q表示熱量，W表示功。這里的符號(hào)有講究哦，如果Q是正值，說明系統(tǒng)吸收熱量；如果是負(fù)值，就是放出熱量。W也是一樣，正值表示外界對(duì)系統(tǒng)做功，負(fù)值表示系統(tǒng)對(duì)外界做功。2、應(yīng)用示例：-例如，一個(gè)氣體系統(tǒng)，外界對(duì)它做了100焦耳的功，同時(shí)它吸收了50焦耳的熱量，那這個(gè)氣體系統(tǒng)的內(nèi)能增加了多少呢？我們就可以根據(jù)公式來計(jì)算啦，ΔU=50+100=150焦耳。-那我再出個(gè)題考考大家。有一個(gè)氣體，它對(duì)外界做了80焦耳的功，同時(shí)放出了30焦耳的熱量，那它的內(nèi)能變化量是多少呢？大家先自己算一算哦?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)三】實(shí)際問題中的熱力學(xué)第一定律1、看一個(gè)例子：-有一個(gè)氣缸，里面有一定量的氣體。我們緩慢壓縮這個(gè)氣體，使它的壓強(qiáng)增大，同時(shí)溫度也升高了。假設(shè)我們知道壓縮過程中外界對(duì)氣體做的功是200焦耳，氣體溫度升高對(duì)應(yīng)的內(nèi)能增加量是150焦耳，那這個(gè)過程中氣體吸收或者放出了多少熱量呢？-我們可以根據(jù)公式來計(jì)算，把已知的值代入公式：150=Q+200，那Q就等于150-200=-50焦耳。這說明氣體在這個(gè)過程中放出了50焦耳的熱量。2、大家一起做個(gè)題：-一個(gè)封閉的容器里有氣體，氣體膨脹對(duì)外界做了120焦耳的功，這個(gè)過程中它吸收了80焦耳的熱量，那這個(gè)氣體的內(nèi)能變化是多少呢？同學(xué)們算一下，然后和同桌交流一下答案?？偨Y(jié)提升：今天我們學(xué)習(xí)了熱力學(xué)第一定律，大家要記住這個(gè)定律的內(nèi)容和公式，還要會(huì)用它來解決實(shí)際問題。那同學(xué)們說說，通過這堂課，你對(duì)功、熱量和內(nèi)能之間的關(guān)系有沒有更清楚的認(rèn)識(shí)呢？課堂習(xí)題：【練習(xí)1】一個(gè)系統(tǒng)從外界吸收了40焦耳的熱量，同時(shí)對(duì)外界做了30焦耳的功，這個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)能變化量是多少呢？____________【練習(xí)2】如果一個(gè)氣體的內(nèi)能減少了50焦耳，它對(duì)外界做了20焦耳的功，那這個(gè)過程中氣體放出了多少熱量呢？____________課后作業(yè)：1、完成教材上相關(guān)章節(jié)的課后練習(xí)題。2、復(fù)習(xí)今天所學(xué)的內(nèi)容，自己出一道關(guān)于熱力學(xué)第一定律的題目并且解答。答案：【練習(xí)1】根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W，Q=40焦耳，W=-30焦耳（因?yàn)槭菍?duì)外界做功），則ΔU=40+(-30)=1