2017-2018学年人教版选修3-3 热力学第一定律 能量守恒定律 第1课时 教案
2017-2018学年人教版选修3-3 热力学第一定律 能量守恒定律  第1课时 教案第2页

 结合以上问题,讨论不同情况下各量的正、负号及含义,作如下归纳:

做功W 热量Q 内能的改变ΔU 取正值"+" 外界对系统做功 系统从外界吸收热量 系统的内能增加 取负值"-" 系统对外界做功 系统向外界放出热量 系统的内能减少 (4)应用

例题: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。

问:①是气体对外界做了功,还是外界对气体做了功?做了多少焦耳的功?

②如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变,但是内能只增加了1.6×105J,这一过程做功情况怎样?

解:①根据ΔU = W + Q 得          

W = ΔU - Q = 4.2 ×105J - 2.6×105J= 1.6×105J

W为正值,外界对气体做功,做了1.6×105J 的功。

②同理可得:W =ΔU - Q = 1.6 ×105J - 2.6×105J= - 1.0×105J

W为负值,说明气体对外界做功(气体体积变大),做了1.0×105J 的功。

  教师:热力学第一定律说明了做功和热传递是系统内能改变的量度,没有做功和热传递就不可能实现能量的转化或转移,同时也进一步揭示了能量守恒定律。

二、能量守恒定律

首先通过多媒体向学生播放一段关于自然界中能量转化的影片,然后请学生阅读课本,作如下归纳:

  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。

三、永动机不可能制成

学生阅读课本,了解第一类永动机的相关知识以及不可能制成的原因。

向学生播放一段关于永动机的影片。

四、课堂练习

1.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