教学目标
(1)晓得热力学第一定理,理解能量守恒定理
(2)对热力学第一定理的物理表达式有简单认识
(3)晓得永动机是不可能的
教学建议
教材剖析
剖析一:本节由改变物体内能的两种形式引出热力学第一定理及其物理表达式,在此基础上结合往年的知识总结出能量守恒定理,最后通过能量守恒定理阐明永动机是不可能的.
剖析二:依据热力学第一定理知高中能量守恒定律三种表达式,物体内能的改变量,运用此公式时,须要注意各化学量的符号:物体内能降低时,为正,物体内能减低时,为负;外界对物体做功时,为正,物体对外界做功时,为负;物体吸收热量时,为正,物体放出热量.
剖析三:各类方式的能量在转化和转移过程中保持总数不变,无任何附加条件,而某种或几种能的守恒是要有条件的(比如机械能守恒须要对于系统只有重力或弹力做功).
教法建议
建议一:在讲完热力学第一定理后,给出其表达式,为增进中学生对其理解,最好能列举实际事例,应用热力学第一定理估算或解释.
建议二:在讲能量守恒定理后,最好能用它对往年所学知识进行一个简单的总结.要使中学生认识到能量守恒定理是一个普遍的规律,热力学第一定理是其三个具体抒发方式.另外,为迸发中学生学习兴趣,探讨能量守恒定理的重要意义,可以简单介绍一下19世纪自然科学的三大发觉.
教学设计示例
教学重点:热力学第一定理和能量守恒定理
教学难点:永动机
一、热力学第一定理
改变物体内能的方法有两种:做功和热传递.
运用此公式时,须要注意各化学量的符号:物体内能降低时,为正,物体内能减低时,为负;外界对物体做功时,为正,物体对外界做功时,为负;物体吸收热量时,为正,物体放出热量时,为负.
例1:下述说法中正确的是:
A、物体吸收热量,其内能必降低
B、外界对物体做功,物体内能必降低
C、物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能降低
D、物体气温不变高中能量守恒定律三种表达式,其内能也一定不变
答案:C
解读:在剖析问题时,要求考虑比较周全,既要考虑到内能包括分子动能和分子势能,又要考虑到改变内能也有两种形式:做功和热传递.
例题2:空气压缩机在一次压缩中,空气向外界传递的热量2.0×105J,同时空气的内能降低了1.5×105J.这时空气对外做了多少功?
解:依据热力学第一定理知
1.5×105J-2.0×105J=-0.5×105J
所以此过程中空气对外做了0.5×105J的功.
二、能量守恒定理
1、复习各类能量的互相转化和转移
2、能量守恒定理:能量既不会陡然形成,也不会陡然消失,它只能从一种方式转化为别的方式,或则从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总数不变.(中学生看书学习能量守恒定理内容).
3、能量守恒定理的历史意义.
三、永动机
永动机的原理违反了能量守恒定理,所以是不可能的.
举例说明几种永动机模型
四、作业
探究活动
题目:永动机
组织:分组
方案:搜集有关永动机的材料,并运用所学知识说明永动机是不可能的
评价:材料的丰富性
《热力学第一定理能量守恒定理》
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