（新人教版选修3-3）物理：10.3《热力学第一定律-能量守恒定律》学案
文档属性
| 名称 | （新人教版选修3-3）物理：10.3《热力学第一定律-能量守恒定律》学案 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 25.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2010-08-25 10:16:00 | ||
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文档简介
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课题：10、3热力学第一定律 能量守恒定律
学习目标：
知识与技能：
1、 理解热力学第一定律。
2、 能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。
3、 理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律。
4、 通过能量守恒定律的学习，认识自然规律的多样性和统一性。
5、 知道第一类永动机是不能实现的。
过程与方法：促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考，培养学生的科学探究能力。
情感态度与价值观：注重激发学生学习物理的情趣和振兴中华的使命感和责任感
重点：热力学第一定律
难点：能量守恒定律
学习过程：
一、热力学第一定律。
1、 焦耳的实验表明什么问题？
2、写出热力学第一定律的文字表述。
2、 写出热力学第一定律的数学表达式。
3、 回答课本p55思考与讨论的问题。
4、 总结△U，Q，W几个量取正、负的意义。
做功W 热量Q 内能的改变ΔU
取正值“+”
取负值“－”
二、能量守恒定律。
5、认真阅读教材后，写出能量守恒定律的内容。
6、被恩格斯列为19世纪三大发现有哪些事件？
三、永动机不可能制成21世纪教育网
7、什么是第一类永动机？
8、第一类永动机为什么不能制成？
课堂小结：
（1）应用热力学第一定律解题的一般步骤：
①根据符号法则写出各已知量（W、Q、ΔU）的正、负；
②根据方程ΔU=W+Q求出未知量；
③再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。
（2）⑴.自然界存在着多种不同形式的运动，每种运动对应着一种形式的能量。如机械运动对应机械能；分子热运动对应内能；电磁运动对应电磁能。
⑵.不同形式的能量之间可以相互转化。摩擦可以将机械能转化为内能；炽热电灯发光可以将电能转化为光能。
⑶.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不变。这就是能量守恒定律。
(4).热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的具体体现。
(5).能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。
(6). 能量守恒定律的重要意义
第一，能量守恒定律是支配整个自然界运动、发展、变化的普遍规律，学习这个定律，不能满足一般理解其内容，更重要的是，从能量形式的多样化及其相互联系，互相转化的事实出发去认识物质世界的多样性及其普遍联系，并切实树立能量既不会凭空产生，也不会凭空消失的观点，作为以后学习和生产实践中处理一切实际问题的基本指导思想之一。第二，宣告了第一类永动机的失败。
例1.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是 （ ）
A.W=8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=4×104J
B.W=8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－2×105J
C.W=－8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=2×104J
D.W=－8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－4×104J
例2.一定质量的气体，在压缩过程中外界对气体做功300J，但这一过程中气体的内能减少了300J，问气体在此过程中是吸热还是放热？吸收（或放出）多少热量？
例3. 一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量，同时气体对外做了6×105J的功，问：
（1）物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？
（2）分子势能是增加还是减少？
（3）分子的平均动能是增加还是减少？
达标训练：
1、 p58问题与练习1：
21世纪教育网
2、 p58问题与练习2：
（1）
（2）
3、 p58问题与练习3：
4、 p58问题与练习4：
5、 p58问题与练习5：
6、 p58问题与练习6：
7、关于物体内能的变化，以下说法正确的是 （ ）
A.物体吸热，内能一定增大
B.物体对外做功，内能可能增大
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
8、自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是 （ ）21世纪教育网
A.秋千的机械能守恒 B.秋千的能量正在消失
C.只有动能和重力势能的相互转化 D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒
9、下列各物体在所经历的过程中，内能增加的有 ( )
A.在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体
B.水平飞行并射穿木块的子弹
C.在绝热的条件下被压缩的气体
D.在光滑水平面上运动的两个小球，碰撞后以共同的速度运动
10、在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是 （ ）[21世纪教育网
A.外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为正21世纪教育网
B.物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为负
C.物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为正
D.外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为负
11、对于在一个大气压下100℃的水变成100℃的水蒸气的过程中，下列说法正确的是 （ ）
A.水的内能增加，对外界做功，一定是吸热
B.水的内能不变，对外界做功，从外界吸热
C.水的内能减少，对外界不做功，向外界放热
D.水的内能增加，对外界做功，向外界放热
12、为使一个与外界保持良好热交换状态的物体的内能能够明显变化，以下方法可行的是（ ）
A.以较大的功率对物体做功 B. .以较小的功率对物体做功
C.该物体以较大的功率对外做功 D. 该物体以较小的功率对外做功
13、图10.3-1所示是一定质量的理想气体从状态A经B至C的P—图线，则在此过程中（ ）
A.气体的内能改变 B.气体的体积增大
C.气体向外界放热 D.气体对外界做功 图10.3-1
学后反思：
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1/V
P
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C
B
A
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课题：10、3热力学第一定律 能量守恒定律
学习目标：
知识与技能：
1、 理解热力学第一定律。
2、 能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。
3、 理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律。
4、 通过能量守恒定律的学习，认识自然规律的多样性和统一性。
5、 知道第一类永动机是不能实现的。
过程与方法：促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考，培养学生的科学探究能力。
情感态度与价值观：注重激发学生学习物理的情趣和振兴中华的使命感和责任感
重点：热力学第一定律
难点：能量守恒定律
学习过程：
一、热力学第一定律。
1、 焦耳的实验表明什么问题？
2、写出热力学第一定律的文字表述。
2、 写出热力学第一定律的数学表达式。
3、 回答课本p55思考与讨论的问题。
4、 总结△U，Q，W几个量取正、负的意义。
做功W 热量Q 内能的改变ΔU
取正值“+”
取负值“－”
二、能量守恒定律。
5、认真阅读教材后，写出能量守恒定律的内容。
6、被恩格斯列为19世纪三大发现有哪些事件？
三、永动机不可能制成21世纪教育网
7、什么是第一类永动机？
8、第一类永动机为什么不能制成？
课堂小结：
（1）应用热力学第一定律解题的一般步骤：
①根据符号法则写出各已知量（W、Q、ΔU）的正、负；
②根据方程ΔU=W+Q求出未知量；
③再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。
（2）⑴.自然界存在着多种不同形式的运动，每种运动对应着一种形式的能量。如机械运动对应机械能；分子热运动对应内能；电磁运动对应电磁能。
⑵.不同形式的能量之间可以相互转化。摩擦可以将机械能转化为内能；炽热电灯发光可以将电能转化为光能。
⑶.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不变。这就是能量守恒定律。
(4).热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的具体体现。
(5).能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。
(6). 能量守恒定律的重要意义
第一，能量守恒定律是支配整个自然界运动、发展、变化的普遍规律，学习这个定律，不能满足一般理解其内容，更重要的是，从能量形式的多样化及其相互联系，互相转化的事实出发去认识物质世界的多样性及其普遍联系，并切实树立能量既不会凭空产生，也不会凭空消失的观点，作为以后学习和生产实践中处理一切实际问题的基本指导思想之一。第二，宣告了第一类永动机的失败。
例1.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是 （ ）
A.W=8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=4×104J
B.W=8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－2×105J
C.W=－8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=2×104J
D.W=－8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－4×104J
例2.一定质量的气体，在压缩过程中外界对气体做功300J，但这一过程中气体的内能减少了300J，问气体在此过程中是吸热还是放热？吸收（或放出）多少热量？
例3. 一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量，同时气体对外做了6×105J的功，问：
（1）物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？
（2）分子势能是增加还是减少？
（3）分子的平均动能是增加还是减少？
达标训练：
1、 p58问题与练习1：
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2、 p58问题与练习2：
（1）
（2）
3、 p58问题与练习3：
4、 p58问题与练习4：
5、 p58问题与练习5：
6、 p58问题与练习6：
7、关于物体内能的变化，以下说法正确的是 （ ）
A.物体吸热，内能一定增大
B.物体对外做功，内能可能增大
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
8、自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是 （ ）21世纪教育网
A.秋千的机械能守恒 B.秋千的能量正在消失
C.只有动能和重力势能的相互转化 D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒
9、下列各物体在所经历的过程中，内能增加的有 ( )
A.在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体
B.水平飞行并射穿木块的子弹
C.在绝热的条件下被压缩的气体
D.在光滑水平面上运动的两个小球，碰撞后以共同的速度运动
10、在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是 （ ）[21世纪教育网
A.外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为正21世纪教育网
B.物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为负
C.物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为正
D.外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为负
11、对于在一个大气压下100℃的水变成100℃的水蒸气的过程中，下列说法正确的是 （ ）
A.水的内能增加，对外界做功，一定是吸热
B.水的内能不变，对外界做功，从外界吸热
C.水的内能减少，对外界不做功，向外界放热
D.水的内能增加，对外界做功，向外界放热
12、为使一个与外界保持良好热交换状态的物体的内能能够明显变化，以下方法可行的是（ ）
A.以较大的功率对物体做功 B. .以较小的功率对物体做功
C.该物体以较大的功率对外做功 D. 该物体以较小的功率对外做功
13、图10.3-1所示是一定质量的理想气体从状态A经B至C的P—图线，则在此过程中（ ）
A.气体的内能改变 B.气体的体积增大
C.气体向外界放热 D.气体对外界做功 图10.3-1
学后反思：
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