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(rèn)識(shí)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式有多種,對應(yīng)不同運(yùn)動(dòng)形式的運(yùn)動(dòng)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(jìn)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(yùn)用公式△U=W+Q分析有關(guān)問題并具體進(jìn)行計(jì)算 教學(xué)重點(diǎn) 熱力第一定律 教學(xué)難點(diǎn) 能量守恒 教 具 多媒體課件 教學(xué)過程 復(fù)習(xí)提問 問:物體做什么樣的運(yùn)動(dòng)具有機(jī)械能?機(jī)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(dá)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(fù)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(dāng)外界對物體做了10J功,物體內(nèi)能增加了多少?當(dāng)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(shí),W取負(fù)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(shí)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(gè)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(yùn)動(dòng)形式都有一種對應(yīng)的能 機(jī)械運(yùn)動(dòng)――機(jī)械能 熱運(yùn)動(dòng)――內(nèi)能 電荷運(yùn)動(dòng)――電能 化學(xué)運(yùn)動(dòng)――化學(xué)能 生物運(yùn)動(dòng)――生物能 原子核內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)――原子能 各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化: 機(jī)械能中的動(dòng)能和勢能可互相轉(zhuǎn)化(自由落體運(yùn)動(dòng)) 機(jī)械能可以與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化(摩擦生熱,消耗了機(jī)械能通過做功的形式轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;熱機(jī)中的氣體推動(dòng)活塞做功把氣體內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)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(shí),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(shí),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(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)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(gè)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)是否真的能永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去? 分析課本圖11-11提供的一種永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案,指出它不可能持續(xù)運(yùn)動(dòng)的原因: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)擺動(dòng)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(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(dòng)機(jī)。- 1.請仔細(xì)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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