教學(xué)目標(biāo)
(1)曉得熱力學(xué)第一定理,理解能量守恒定理
(2)對熱力學(xué)第一定理的物理表達式有簡單認識
(3)曉得永動機是不可能的
教學(xué)建議
教材剖析
剖析一:本節(jié)由改變物體內(nèi)能的兩種形式引出熱力學(xué)第一定理及其物理表達式,在此基礎(chǔ)上結(jié)合往年的知識總結(jié)出能量守恒定理,最后通過能量守恒定理闡明永動機是不可能的.
剖析二:依據(jù)熱力學(xué)第一定理知高中能量守恒定律三種表達式,物體內(nèi)能的改變量,運用此公式時,須要注意各化學(xué)量的符號:物體內(nèi)能降低時,為正,物體內(nèi)能減低時,為負;外界對物體做功時,為正,物體對外界做功時,為負;物體吸收熱量時,為正,物體放出熱量.
剖析三:各類方式的能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中保持總數(shù)不變,無任何附加條件,而某種或幾種能的守恒是要有條件的(比如機械能守恒須要對于系統(tǒng)只有重力或彈力做功).
教法建議
建議一:在講完熱力學(xué)第一定理后,給出其表達式,為增進中學(xué)生對其理解,最好能列舉實際事例,應(yīng)用熱力學(xué)第一定理估算或解釋.
建議二:在講能量守恒定理后,最好能用它對往年所學(xué)知識進行一個簡單的總結(jié).要使中學(xué)生認識到能量守恒定理是一個普遍的規(guī)律,熱力學(xué)第一定理是其三個具體抒發(fā)方式.另外,為迸發(fā)中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,探討能量守恒定理的重要意義,可以簡單介紹一下19世紀自然科學(xué)的三大發(fā)覺.
教學(xué)設(shè)計示例
教學(xué)重點:熱力學(xué)第一定理和能量守恒定理
教學(xué)難點:永動機
一、熱力學(xué)第一定理
改變物體內(nèi)能的方法有兩種:做功和熱傳遞.
運用此公式時,須要注意各化學(xué)量的符號:物體內(nèi)能降低時,為正,物體內(nèi)能減低時,為負;外界對物體做功時,為正,物體對外界做功時,為負;物體吸收熱量時,為正,物體放出熱量時,為負.
例1:下述說法中正確的是:
A、物體吸收熱量,其內(nèi)能必降低
B、外界對物體做功,物體內(nèi)能必降低
C、物體吸收熱量,同時對外做功,其內(nèi)能可能降低
D、物體氣溫不變高中能量守恒定律三種表達式,其內(nèi)能也一定不變
答案:C
解讀:在剖析問題時,要求考慮比較周全,既要考慮到內(nèi)能包括分子動能和分子勢能,又要考慮到改變內(nèi)能也有兩種形式:做功和熱傳遞.
例題2:空氣壓縮機在一次壓縮中,空氣向外界傳遞的熱量2.0×105J,同時空氣的內(nèi)能降低了1.5×105J.這時空氣對外做了多少功?
解:依據(jù)熱力學(xué)第一定理知
1.5×105J-2.0×105J=-0.5×105J
所以此過程中空氣對外做了0.5×105J的功.
二、能量守恒定理
1、復(fù)習(xí)各類能量的互相轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移
2、能量守恒定理:能量既不會陡然形成,也不會陡然消失,它只能從一種方式轉(zhuǎn)化為別的方式,或則從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總數(shù)不變.(中學(xué)生看書學(xué)習(xí)能量守恒定理內(nèi)容).
3、能量守恒定理的歷史意義.
三、永動機
永動機的原理違反了能量守恒定理,所以是不可能的.
舉例說明幾種永動機模型
四、作業(yè)
探究活動
題目:永動機
組織:分組
方案:搜集有關(guān)永動機的材料,并運用所學(xué)知識說明永動機是不可能的
評價:材料的豐富性
《熱力學(xué)第一定理能量守恒定理》
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