教学设计
教学主题
热力学第一定律??? 能量守恒定律
一、教材分析
教科书通过焦耳实验的结果、热功当量的测定结果表明当外界既对系统作功又对系统传热时,内能的增加量应该满足ΔU=W+Q----热力学第一定律的表达式。教科书又通过实例对表达式中物理量的取值正负意义进行了讨论。之后进一步升华到普遍的能量守恒定律。最后对制造永动机的设想给予了科学上的最后否决。
二、学生分析
有了1,2节的铺垫,得出第三节热力学第一定律也就水到渠成了。能量守行定律在初中和其它自然学科都学过,所以这节课对学生来说并不难。???上两节课在讲解的过程中举了很多生活中的例子,学生们都很感兴趣,这节课继续用实例,把枯燥的理论生活化,激起学生的兴趣,加深对理论性知识的理解。
三、教学目标
一知识目标
1、理解热力学第一定律的表达式和内涵,并能用热力学第一定律ΔU=W+Q解决有关问题
2、掌握能量守恒定律,能从能量守恒定律的角度理解热力学第一定律,会用能量转化和守恒的观点进行有关计算、分析解决有关问题。
3、知道什么是第一类永动机,能从不同的角度解释第一类永动机不能做成的原因。
二能力目标:
1在培养学生能力方面,这节课中要让学生理解热力学第一定律ΔU =W+Q,
并会用ΔU =W+Q分析和计算问题
2培养学生利用所学知识解决实际问题的能力。
三情感目标:
通过能量守恒定律的认识历程,培养学生勇于发现,勤于总结的思维,知道一个物理问题都是有一个发现的过程。
四、教学环境
□简易多媒体教学环境?? □√交互式多媒体教学环境?? □网络多媒体环境教学环境?? □移动学习? ?□其他
五、信息技术应用思路(突出三个方面:使用哪些技术?在哪些教学环节如何使用这些技术?使用这些技术的预期效果是?)200字
1实验。在新课的引入上通过小实验---如何让铁丝变热,激发学生的学习兴趣。
2利用ppt。在热力学第一定律的讲授过程中采用了提问,引导学生讨论总结得出在两种方式都存在的过程中内能如何变化---热力学第一定律,ΔU=W+Q。进一步深化,得出符号法则。
3ppt展示视频自然界中各种运动形式之间的转化,启发学生思考,自然界中存在哪些能量转化形式,在转化的过程中符合什么规律,通过学生讨论的出能量守恒定律,加深学生对能量守恒定律的理解。
4ppt展示永动机模型,引导学生根据本节课学习的内容得出第一类永动机不可能制成。
六、教学流程设计(可加行)
教学环节
(如:导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构)
教师活动
学生活动
信息技术支持(资源、方法、手段等)
引入
改变物体内能的方式有哪些?
学生思考回答
实验展示
新课教学
如果既做功也有热传递,在改变内能的时候?U、Q、W 之间又满足什么样的关系呢?
学生讨论回答
课件展示问题
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1、内容:一个热力学系统的内能增加量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和,这个关系叫做热力学第一定律.
2、表达式:ΔU=W+Q
3、对ΔU=W+Q符号的规定
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学生讨论回答
通过课本上p54页的思考与讨论,让学生总结?U、Q、W几个量取正、负值的意义。
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1、内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从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,在转化和转移过程中,能量的总量保持不变
注意:热力学第一定律实际就是内能与其他能量发生转化时的能量守恒定律
2、能量守恒定律的重要意义:
①是一个普遍适用的定律,是分析解决问题一个极为重要的方法。
②将广泛的自然科学技术领域联系起来。
③指导着人们的生产、科研
④19世纪自然科学三大发现之一(细胞学说、生物进化论、能量守恒),也庄严宣告永动机幻想的彻底破灭。
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让学生读书P54-P55,了解能量守恒定律的发现过程
放视频让学生了解能量守恒定律的重要意义
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1、第一类永动机
定义:不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功的机器。
结果:都无一例外的失败了。
原因:违背了能量守恒定律。
2、永动机给我们的启示
人类利用和改造自然时必修遵循自然规律
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让学生阅读课本P56 说一说
播放视频
小结
1、掌握热力学第一定律的内容、表达式和应用。
2、学会运用能量转化和守恒的观点解决有关问题。
3、知道第一类永动机及其不能做成的原因。
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学生回顾整理
Ppt展示
七、教学特色(如为个性化教学所做的调整,为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计,教与学方式的创新等)200字左右
本节课,达到了预先的设计。时间上和预计一致。学生的掌握情况是教好的,达 到了能力培养的要求。课堂上师生的互动还是不错的,互相配合的很好,学生能够积极的探究,讨论,细心的总结。上了这堂课后自我评价也是较好,克服了以往上 课的紧张,有些忙乱的缺点,自我感觉很轻松。结构清晰,设计流畅,板书合理。但是在习题的处理上,有的习题没有讲透。举的例子还应该广泛些。??在今后的教学过程中可以减少习题的个数,精讲。增加数字化资源的应用,加强课堂的趣味性和实效性。
课件16张PPT。热力学第一定律 · 能量守恒定律给你一段铁丝,
想让它的温度升高,
你有哪些方法?改变内能的两种方式做功热传递外界对系统做功吸热放热内能增加内能增加内能减少内能减少系统对外界做功绝热过程仅传热过程如果物体在跟外界同时
发生做功和热传递的过程中,
ΔU.Q.W之间又有什么关系呢?1、内容:一个热力学系统的内能增加量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和,这个关系叫做热力学第一定律。一、热力学第一定律2、表达式:思考与讨论: 一定量的气体,膨胀过程中是外界对气体做功还是气体对外界做功?如果膨胀时做的功是135J,同时向外放热85J,气体的内能变化量是多少?内能是增加了还是减少了?3、符号法则——定律中各量的正、负号及含义ΔU=W + Q例1、一定量的气体,从外界吸收热量2.7×105J, 内能增加4.3×105J。在这一过程中,是气体对外做功,还是外界对气体做功?做了多少功?Q=+2.7×105JΔU=+4.3×105J得: W=1.6×105J 外界对气体做功学以致用:讨论:物体内能增加量大于从外界吸收的热量是什么原因?解析:根据热力学第一定律ΔU=W + Q1、关于物体内能的变化,以下说法正确的是( )
A、物体吸收热量,内能一定增大
B、物体对外做功,内能一定减小
C、物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变
D、物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变小试身手:C例2、给旱区送水的消防车停于水平面,在缓缓放水的过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子势能,则胎内气体( )
A.从外界吸热 B.对外界做负功
C.分子平均动能减少 D.内能增加 A 一定质量的理想气体,
内能变化看气体温度,
做功正负看体积变化,
吸放热量看第一定律。小窍门小试身手:2、一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起,(不记气泡内空气的分子势能)则( )
A、气泡对外做功,内能不变,同时放热
B、气泡对外做功,内能不变,同时吸热
C、气泡内能减少,同时放热
D、气泡内能不变,不吸热也不放热B1、内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从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,在转化或转移的过程中其总量保持不变。二、能量守恒定律⑴是一个普遍适用的定律⑵将广泛的自然科学领域联系在一起⑶19世纪自然科学三大发现之一,也庄严宣告永动机幻想的彻底破灭。2、能量守恒定律的重要意义:热力学第一定律实际就是
内能与其他能量发生转化时的能量守恒定律注意例3:一铁球从高H处由静止落到地面上,回弹速率是落地速率的一半,设撞击所转化的内能全部使铁球温度升高,则铁球的温度升高多少?(设铁的比热容为c,各物理量取国际单位)答案:学以致用:结果:都无一例外的失败了概念:不消耗任何能量,却能不断对外做功的机器原因:违背了能量守恒定律1、第一类永动机2、永动机给我们的启示人类利用和改造自然时必修遵循自然规律三、永动机不可能制成课堂小结:1、掌握热力学第一定律的内容、表达式和应用;2、学会运用能量转化和守恒的观点解决有关问题;3、知道第一类永动机及其不能做成的原因。 1、回顾复习本节所学内容。2、完成练习题及课本P56 1---5题。3、预习下一节。课后作业:谢谢大家!