人教版物理选修1-2《能量守恒定律》教案设计.doc

热力学第一定律热力学第一定律 能量守恒定律能量守恒定律教学方法 讲授教学目的 1.认识物质的运动形式有多种，对应不同运动形式的运动有不同形式的能，各种形式的能在一定条件下可以相互转化 2. 进一步掌握能的转化和守恒定律，并了解能的转化和守恒定律的意义 3运用公式UWQ 分析有关问题并具体进行计算教学重点 热力第一定律教学难点 能量守恒 教 具 多媒体课件 教学过程 一、复习提问 问：物体做什么样的运动具有机械能？机械能转化和守恒定律的内容是什么？ 二、新课教学 1 热力学第一定律 分析下列特殊情况： 如果物体只与外有热交换，没有做功，外界传给物体 4J 热量物体的内能增加了多少？ 物体若向外界传出了 4J 热量，物体内能如何变化？ 结论：在没有做功情况下，物体与外界间传递热量 Q，物体内能变化为 U，则UQ，为了在此表达式中能反映物体对外界是吸热不是放热，作出规定：吸热 Q 取正 值，放热 Q 取负值，由此可知：物体吸热，内能增加，放热，内能减少。 如果物体和外界不发生热交换，当外界对物体做了 10J 功，物体内能增加了多少？ 当物体对外做了 10J 功，物体内能又如何变化？ 结论：在无热交换情况下，UW（对外做功时，W 取负值） 如果物体内能在改变的过程中，既有热传递又有做功，例如外界对物体做了 10J 的 功，同时物体吸收 4J 热量，物体的内能如何变化？ 又如，外界对物体做 10J 功，物体放热 4J 物体内能又如何变化？又物体对外界做了 10J 功，物体吸热 4J，物体放热 4J 物体内能又如何变化？综上所述：综上所述： 在能的转化转移过程中，一个物体，如果没有吸收热量也没有放出热量，那么外界对 它做多少功它的内能就增加多少；如果它既没有对外做功，外界也没有对其做功，则它从 外界吸收多少热量，它的内能就增加多少。 用U 表示物体内能的增量，用 Q 表示吸收的热量，用 W 表示外界对物体所做的功， 那么：UQW 上式就是热力学第一定律。 例一定量的气体从外界吸收了 2.6×105J 的热量，内能增加了 4.2×105J，外界对 物体做了多少功？ 解：根据热力学第一定律得， WUQ4.2×105J2.6×105J1.6×105J 2能的转化 课件展示，举例说明物体的每一种运动形式都有一种对应的能机械运动机械能 热运动内能 电荷运动电能 化学运动化学能 生物运动生物能 原子核内部的运动原子能 各种形式的能可以相互转化： 机械能中的动能和势能可互相转化（自由落体运动） 机械能可以与内能相互转化（摩擦生热，消耗了机械能通过做功的形式转化为内能； 热机中的气体推动活塞做功把气体内能转化为机械能） 其它形式有能也可以转化为内能，如电流通过导体时，把电能转化为内能；炽热的灯 丝发光，又把内能转化成光能；燃烧时，把化学能转化成内能） 3.能量守恒定律 内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能众一种形式转化为另一种形式，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能众一种形式转化为另一种形式， 或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中其总量不变或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中其总量不变。 4永动机不可能制成 指导学生阅读课本 P81 第七自然段，讨论：第一类永动机是否真的能永远运动下去？ 分析课本图 1111 提供的一种永动机的设计方案，指出它不可能持续运动的原因： 虽然右边每个球的力矩大，但球的个数少，左边的每个球产生的力矩虽然小，但是球的个 数多，于是轮子不会持续转动下去对外做功，只会摆动几下便停在图中所画的位置上。 通过课件展示历史上几种永动机的设计图，指出：不消耗能量的机器从来没有制成功 过。 能量不能创生，工程技术的任务在于设法找出合理利用能源途径和减少能量损耗，而 不是去研制永动机。 三、布置作业 P83 2、3 四、板书设计 五、热力学第一定律五、热力学第一定律 能量守恒定律能量守恒定律 1 热力学第一定律 UQW 外界对物体做功，W 取正，物体对外界做功，W 取负 物体吸收热量，Q 取正，放热 Q 为负 物体内能增加，U 为正，减少，U 为负 2 能量守恒定律 永动机不可能制成