2019-2020年高中物理 10.3《熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律》教案 新人教版選修3-3.doc
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2019-2020年高中物理 10.3《熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律》教案 新人教版選修3-3 教學(xué)目的 1.認識物質(zhì)的運動形式有多種,對應(yīng)不同運動形式的運動有不同形式的能,各種形式的能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化 2. 進一步掌握能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,并了解能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的意義 3.運用公式△U=W+Q分析有關(guān)問題并具體進行計算 教學(xué)重點 熱力第一定律 教學(xué)難點 能量守恒 教 具 多媒體課件 教學(xué)過程 復(fù)習提問 問:物體做什么樣的運動具有機械能?機械能轉(zhuǎn)化和守恒定律的內(nèi)容是什么? 新課教學(xué) 一、 熱力學(xué)第一定律 分析下列特殊情況: ①如果物體只與外有熱交換,沒有做功,外界傳給物體4J熱量物體的內(nèi)能增加了多少?物體若向外界傳出了4J熱量,物體內(nèi)能如何變化? 結(jié)論:在沒有做功情況下,物體與外界間傳遞熱量Q,物體內(nèi)能變化為 △U,則△U=Q,為了在此表達式中能反映物體對外界是吸熱不是放熱,作出規(guī)定:吸熱Q取正值,放熱Q取負值,由此可知:物體吸熱,內(nèi)能增加,放熱,內(nèi)能減少。 ②如果物體和外界不發(fā)生熱交換,當外界對物體做了10J功,物體內(nèi)能增加了多少?當物體對外做了10J功,物體內(nèi)能又如何變化? 結(jié)論:在無熱交換情況下,△U=W(對外做功時,W取負值) ③如果物體內(nèi)能在改變的過程中,既有熱傳遞又有做功,例如外界對物體做了10J的功,同時物體吸收4J熱量,物體的內(nèi)能如何變化? ④又如,外界對物體做10J功,物體放熱4J物體內(nèi)能又如何變化?又物體對外界做了10J功,物體吸熱4J,物體放熱4J物體內(nèi)能又如何變化? 綜上所述: 在能的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移過程中,一個物體,如果沒有吸收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;如果它既沒有對外做功,外界也沒有對其做功,則它從外界吸收多少熱量,它的內(nèi)能就增加多少。 用△U表示物體內(nèi)能的增量,用Q表示吸收的熱量,用W表示外界對物體所做的功,那么:△U=Q+W 上式就是熱力學(xué)第一定律。 [例]一定量的氣體從外界吸收了2.6105J的熱量,內(nèi)能增加了4.2105J,外界對物體做了多少功? 解:根據(jù)熱力學(xué)第一定律得, W=△U-Q=4.2105J-2.6105J=1.6105J 二.能的轉(zhuǎn)化 課件展示,舉例說明物體的每一種運動形式都有一種對應(yīng)的能 機械運動――機械能 熱運動――內(nèi)能 電荷運動――電能 化學(xué)運動――化學(xué)能 生物運動――生物能 原子核內(nèi)部的運動――原子能 各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化: 機械能中的動能和勢能可互相轉(zhuǎn)化(自由落體運動) 機械能可以與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化(摩擦生熱,消耗了機械能通過做功的形式轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;熱機中的氣體推動活塞做功把氣體內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能) 其它形式有能也可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,如電流通過導(dǎo)體時,把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;熾熱的燈絲發(fā)光,又把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成光能;燃燒時,把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能) 三.能量守恒定律 內(nèi)容:能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能眾一種形式轉(zhuǎn)化為另一種 形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。 四.永動機不可能制成 指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P81第七自然段,討論:第一類永動機是否真的能永遠運動下去? 分析課本圖11-11提供的一種永動機的設(shè)計方案,指出它不可能持續(xù)運動的原因:雖然右邊每個球的力矩大,但球的個數(shù)少,左邊的每個球產(chǎn)生的力矩雖然小,但是球的個數(shù)多,于是輪子不會持續(xù)轉(zhuǎn)動下去對外做功,只會擺動幾下便停在圖中所畫的位置上。 通過課件展示歷史上幾種永動機的設(shè)計圖,指出:不消耗能量的機器從來沒有制成功過。 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減少能量損耗,而不是去研制永動機。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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