1、熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律新課標(biāo)要求(一)知識與技能1能夠從能量轉(zhuǎn)化的觀點理解熱力學(xué)第一定律及其公式表達(dá)，會用U=W+Q 分析和3 能綜合運用學(xué)過的知識，用能量守恒定律進行有關(guān)計算，分析、解決有關(guān)問題。第一類永動機不可能制成的原因。(二)過程與方法通過用定量計算的例題講解及課件展示來加深大家對知識的理解。(三)情感、態(tài)度與價值觀1學(xué)習(xí)眾多科學(xué)家孜孜以求、勇于探索自然規(guī)律的精神，進一步進行辯證唯物主義教 育，為將來能在開發(fā)新能源、合理利用能源、發(fā)展節(jié)能技術(shù)的領(lǐng)域內(nèi)作出貢獻(xiàn)而努力。 強意志體現(xiàn)出來的人格美。教學(xué)重點能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的理解及綜合應(yīng)用，涉及熱力學(xué)第一定律的定性分析和定量計算。教學(xué)難

2、點熱力學(xué)第一定律的正確運用 (定性分析和定量計算) 及對第一類永動機不可能制成的具 體分析探究過程的理解。教學(xué)方法講練法、分析歸納法、閱讀法教學(xué)過程(一)引入新課教師： 夏天去過泰山的同學(xué)，都知道泰山頂上很冷，飛機在萬米高空飛行時，飛機周圍 的溫度會達(dá)到零下四五十?dāng)z氏度，這是為什么呢？讓我們帶著這個問題走進今天的課堂教學(xué) 熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律學(xué)生：做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式。 有某種聯(lián)系，本節(jié)課我們就來研究這個問題。(二)進行新課1熱力學(xué)第一定律投影有放出熱量，那么：2 一個物體，如果外界既沒有對物體做功，物體也沒有對外界做功，那么：學(xué)生解答思考題一個物體， 如果它既沒有吸收

3、熱量也沒有放出熱量，那么，外界對它做多少功，它的內(nèi) 能就增加多少；物體對外界做多少功，它的內(nèi)能就減少多少。 內(nèi)能就增加多少，物體放出了多少熱量，它的內(nèi)能就減少多少。問如果物體在跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程中，內(nèi)能的變化與熱量 Q 及做 板書U=W+Q 投影定律中各量的正、負(fù)號及含義物物理量號號W+外界對物體做功物體對外界做功Q+物體吸收熱量物體放出熱量+投影例題J問：是氣體對外界做了功，還是外界對氣體做了功？做了多少焦耳的功？如果氣體吸收的熱量仍為 2.6105J 不變，但是內(nèi)能只增加了1.6105J，這一過程做功 解析：根據(jù)U = W + Q得 W = U Q = 4.2 105J 2.

4、6105J= 1.6105J W 正值，外界對氣體做功，做了 1.6105J 的功。 說明氣體對外界做功(氣體體積變大)，做了 1.0105J 的功。強化訓(xùn)練1、一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始，經(jīng)過一系列變化后又回到開始的狀態(tài)，用 氣體放出的熱量，則在整個過程中一定有( )空氣無泄漏，不計氣體分子間的相互作用，則被淹沒的金屬筒在空氣無泄漏，不計氣體分子間的相互作用，則被淹沒的金屬筒在探究：金屬筒內(nèi)空氣體積如何變化？從外界吸熱還是向外界1解析：該理想氣體回到開始的狀態(tài)時，U=0，即(W1W2 ) + (Q1Q2 )0，得 2解析：水溫均勻且恒定，則 U=0，內(nèi)能不變，金屬筒在緩緩下降過程中，

5、空氣的 所以氣體向外界放熱。能量守恒定律轉(zhuǎn) 化過程，熱傳遞改變物體內(nèi)能的過程是內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體的過程。總結(jié)：能量可以由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，也可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。 量，內(nèi)能就增加多少，物體放出多少熱量，內(nèi)能就減少多少。 能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移中守恒。投影能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式， 學(xué)生閱讀課文，并敘述能量守恒定律發(fā)現(xiàn)的意義3永動機不可能制成介紹什么是第一類永動機永動機：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，這種機器叫永動機。人們把這種不消耗能量的永動機叫第一類永動機。多媒體展示常見的永動機模型通過課件展示歷史上幾種永動機的設(shè)

6、計圖， 分析不能成功的原因，指出：不消耗能量的機器從來沒有制成功過。介紹永動不可能制成的原因 無中生有地制造能量，因此第一類永動機是不可能制成的。對學(xué)生進行思想教育人類利用自然，必須遵循自然規(guī)律，而不是去研制永 遠(yuǎn)無法實現(xiàn)的永動機。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減少能量損 耗，而不是去研制永動機。研究大氣現(xiàn)象時常常用到熱力學(xué)第一定律通常把溫度、壓強相同的一部分空氣作為研 QUQ 或它對外界做功的多少：UW.陽光烤暖了大地，地面又使得下層的氣團溫度升高，密度減小，因而上升氣團膨脹的 時候要推擠周圍的空氣，對外做功，因此內(nèi)能減小，溫度降低所以越高的地方，空氣的溫 飛機在

7、萬米高空飛行的時候，艙外氣溫往往在 50 以下由于機上有空調(diào)設(shè)備，艙 氣壓縮機對氣體做功，使氣體的內(nèi)能增加，溫度上升如果不用空調(diào)，機艙內(nèi)的溫度可能達(dá) (三)課堂總結(jié)、點評本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了 1熱力學(xué)第一定律：熱力學(xué)第一定律是研究功、熱量和內(nèi)能改變之間關(guān)系的.如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程，那么，外界對物體所作的功 W 加上物 體從外界吸收的熱量 Q 等于物體內(nèi)能的增加U 向外界散熱和內(nèi)能減少的情況。為了區(qū)別以上兩種情況，在應(yīng)用U=Q+W 進行計算時，它們的正負(fù)號規(guī)定如下：QU0，表示系統(tǒng)內(nèi)能增加；U0，表示系統(tǒng)內(nèi)能減 2能量守恒定律(1)能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從

8、一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或 者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，這就是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。也莊嚴(yán)宣告永動機幻想 進行當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測。習(xí)題見達(dá)標(biāo)檢測卷。課后作業(yè)搜集永動機，并指出其不能成功的原因。【學(xué)情分析】熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律本章是選修 3-3 模塊的最后一章，也是整個中學(xué)物理課程講述熱學(xué)的最后一章。學(xué)生 的方向性兩個方面對中學(xué)物理涉及的熱學(xué)問題作了一個總結(jié)。學(xué)生對大量熱現(xiàn)象有了較為清晰的認(rèn)識，已經(jīng)能夠通過觀察、實驗和對觀察、實驗中 的大量信息進行分析、歸納和概括來建構(gòu)研究熱現(xiàn)象的熱力學(xué)。學(xué)生在在第 1 節(jié)“功和內(nèi)能”里學(xué)習(xí)了“焦耳實驗”。焦耳的熱功當(dāng)量實驗在物理學(xué) 量了做功與傳熱之間的等價關(guān)系

9、”，從而為熱力學(xué)第一定律，也為更加廣義的能量守恒定律 物理出現(xiàn)過，本節(jié)主要介紹熱和內(nèi)能的關(guān)系。有了 1、2 兩節(jié)的鋪墊，對學(xué)生來說，第三節(jié) 得出熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律也就水到渠成了?！拘Ч治觥繜崃W(xué)第一定律 能量守恒定律本節(jié)課有效地落實了各個教學(xué)目標(biāo)，在新課導(dǎo)入中，通過“高空為什么溫度很低”，創(chuàng) 設(shè)了貼近學(xué)生生活實際的學(xué)習(xí)情境，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。課的展開階段，首先通過小組討論，激發(fā)學(xué)生，參與動機，然后指導(dǎo)學(xué)生主動探究，合 習(xí)的重要方式。總結(jié)階段，注意拓展知識，回歸生活，充分體現(xiàn)物理生活化。在達(dá)標(biāo)檢測的時候，設(shè)計了與生活息息相關(guān)的習(xí)題，如：高空為什么溫度很低，電冰箱 工作原理等

10、，由于這些都比較貼近學(xué)生的生活，讓學(xué)生很感興趣，學(xué)生參與的熱情高漲，使 之自然而然地去用所學(xué)到的知識來解決問題。題號123456789正確答案ADDACACADCAB通過率0.990.990.990.530.810.920.860.700.84由表格數(shù)據(jù)可知本節(jié)課的目標(biāo)大程度很高。班級序號姓名成績單韞斐劉軍希李澤煜李加晶莊祥張羽婕褚堡李健徐明月21鄭翔宇王松正24靳尚卿29楊明慈興軍燕開文郭方旭周楠41李政沅王耀祖董沅鑫董瀚陽楊飛宇邢百匯傅煜25邵斌27振28432023422640沖梁富王小丹楊舒涵楊明琪邱遠(yuǎn)哲吳新飛徐麗徐文軒徐藝軒王棟于彥雪秦聰聰王曰巍周勝鴻由表格數(shù)據(jù)可知本節(jié)課的優(yōu)秀率達(dá)到

11、了 100%，課堂效果達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。本章是選修 3-3 模塊的最后一章，也是整個中學(xué)物理課程講述熱學(xué)的最后一章。這一 章以兩個基本的熱力學(xué)定律為核心，從能量轉(zhuǎn)化過程中的守恒和與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程的 方向性兩個方面對中學(xué)物理涉及的熱學(xué)問題作了一個總結(jié)。作為從宏觀途徑研究熱現(xiàn)象的熱力學(xué)，其基本構(gòu)建途徑是觀察、實驗和對觀察、實驗 正是基于這樣的認(rèn)識，教科書在介紹熱力學(xué)第一定律之前特地安排了兩節(jié)課文介紹其 就是精確地測量了做功與傳熱之間的等價關(guān)系”，從而為熱力學(xué)第一定律，也為更加廣義的 學(xué)科學(xué)和初中物理出現(xiàn)過，本節(jié)主要介紹熱和內(nèi)能的關(guān)系。有了 1、2 兩節(jié)的鋪墊，第三節(jié) 得出熱力學(xué)第一定律也就水到

12、渠成了。焦耳的實驗結(jié)果表明，在系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生改變時，只要始末狀態(tài)確定了，做功的數(shù)量或上等價，一定數(shù)量的功與確定數(shù)量的熱相對應(yīng)。所以，當(dāng)外界對系統(tǒng)做功又對系統(tǒng)傳熱時， 內(nèi)能的增加量就應(yīng)該滿足U=W+Q，這就是熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。教科書又通過 實例對表達(dá)式中物理量取值的正負(fù)意義進行了討論。在從熱力學(xué)第一定律到普遍的能量守恒定律的教學(xué)中，需要特別指出的是：能量守恒 量 量 的規(guī)律聯(lián)系了起來， 具有重大的理論意義；另一方面，能量守恒定律的確立，也具有重要的 實踐意義，它對于制造永動機的設(shè)想，給予了科學(xué)上的最后否決?！驹u測練習(xí)】熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律各量的正、負(fù)號及含義物物理量 符號 意義

13、符號 意義W Q 1關(guān)于物體內(nèi)能的改變，下列說法中正確的是A能夠改變物體內(nèi)能的物理過程有兩種：做功和熱傳遞B物體吸收熱量，它的內(nèi)能一定增加C物體放出熱量，它的內(nèi)能一定減少D外界對物體做功，物體的內(nèi)能不一定增加2做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能，在下列改變物體內(nèi)能的事例中，屬于做功過程的是 A爐火上的壺水逐漸升溫的過程 B把燒紅的鐵塊投入水中，鐵塊溫度降低的過程 C物體在陽光下被曬熱的過程 D柴油機氣缸內(nèi)氣體被壓縮的過程3一定量的氣體，從外界吸收熱量 6.2105J，內(nèi)能增加 4.7105J。則下列說法中正確的是A 1.5105J B外界對氣體做功 1.7105JCJ D外界對氣體做功 1.510

14、5J4在恒溫水池中，一個氣泡緩緩向上升起，在上升過程中A氣泡的體積不變，內(nèi)能減少，放出熱量B氣泡的體積縮小，內(nèi)能不變，放出熱量 C氣泡的體積增大，內(nèi)能不變，吸收熱量 D氣泡的體積不變，內(nèi)能增加，吸收熱量5一定質(zhì)量的理想氣體沿 p- V 坐標(biāo)圖中曲線所示的方向發(fā)生變化，其中曲線 BDA 是以 pVV6有關(guān)物體的內(nèi)能，以下說法正確的是B電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過熱傳遞方式實現(xiàn)的 C氣體膨脹，它的內(nèi)能一定減少D橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加7如果將自行車內(nèi)胎充氣過足，又放在陽光下受到暴曬，車胎極易爆裂，關(guān)于這一現(xiàn)象的 描述，下列說法正確的是(暴曬過程中內(nèi)胎容積幾乎不變)A車胎爆裂，是

15、車胎內(nèi)氣體溫度升高，氣體分子間斥力急劇增大的結(jié)果B在爆裂前的過程中，氣體溫度升高，分子無規(guī)則熱運動加劇，氣體壓強增大 C在車胎突然爆裂的瞬間，氣體內(nèi)能增加D在車胎突然爆裂的瞬間，氣體內(nèi)能減少8飛機在萬米高空飛行時，艙外氣溫往往在-50以下。在研究大氣現(xiàn)象時可把溫度、壓強 相同的一部分氣體作為研究對象，叫做氣團。氣團直徑可達(dá)幾千米，由于氣團很大，邊緣 是A地面的氣團上升到高空的過程中膨脹，同時對外放熱，使氣團自身溫度降低B地面的氣團上升到高空的過程中收縮，同時從周圍吸收熱量，使周圍溫度降低C地面的氣團上升到高空的過程中膨脹，氣團對外做功，氣團內(nèi)能大量減少，氣團溫度D地面的氣團上升到高空的過程中收

16、縮，外界對氣團做功，故周圍溫度降低P9 一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程表示在如圖所示的 P- V 圖上，氣體先 bcAa狀態(tài)至 b 狀態(tài)過程中，氣體放出熱量，內(nèi)能不變B由 b 狀態(tài)至 c 狀態(tài)過程中，氣體對外做功，內(nèi)能增加O 機工作時，強迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)。下列說法中正確的是A在冰箱外的管道中，制冷劑迅速膨脹并放出熱量B在冰箱內(nèi)的管道中，制冷劑迅速膨脹并吸收熱量 C在冰箱外的管道中，制冷劑被壓縮并放出熱量D在冰箱內(nèi)的管道中，制冷劑被壓縮并吸收熱量【課后反思】熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律 深一層的領(lǐng)悟。下面就和同行們共同探討一下教學(xué)反思。一、教學(xué)理念的反思 主學(xué)習(xí)、提高興趣，變

17、被動為主動，提高思考能力和創(chuàng)新能力。使教學(xué)成為一種對話、一種 尤其是再讓學(xué)生復(fù)述“能量守恒定律”的發(fā)現(xiàn)歷程時，學(xué)生的總結(jié)提煉能力還是很強的。在本節(jié)課的教學(xué)中，對“高空為什么溫度很低”的這樣一個實際問題，引導(dǎo)學(xué)生建立物 時提高了解決實際問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生的參與意識，讓他們有充足的動手、動口、動腦的時間，注重學(xué)法指導(dǎo)。中學(xué) 手、動口、動腦的時間，經(jīng)歷觀察、分析、推理、綜合等過程，才能完整理解物理概念的內(nèi) 現(xiàn)出 色。在多媒體教學(xué)中，不夠熟練，不夠流暢，今后要加強學(xué)習(xí)。 時 【課標(biāo)分析】熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律(一)知識與技能1能夠從能量轉(zhuǎn)化的觀點理解熱力學(xué)第一定律及其公式表達(dá)，會用U=W+Q 分析和3 能綜合運用學(xué)過的知識，用能量守恒定律進行有關(guān)計算，分析、解決有關(guān)問題。第一類永動機不可能制成的原因。(二)過程與方法通過用定量計算的例題講解及課件展示來加深大家對知識的理解。促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)， 讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。(三)情感、態(tài)度與