《高中物理 22《熱力學(xué)第一定律》課件 新人教版選修12》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 22《熱力學(xué)第一定律》課件 新人教版選修12(13頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2.2熱力學(xué)第一定律教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 知識與能力:知識與能力: 1.認(rèn)識物質(zhì)的運(yùn)動形式有多種,對應(yīng)不同運(yùn)動形式的運(yùn)動有不同形式的能,各種形式的能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化 2. 進(jìn)一步掌握能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,并了解能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的意義 3運(yùn)用公式UWQ分析有關(guān)問題并具體進(jìn)行計算 教學(xué)重點(diǎn):教學(xué)重點(diǎn):熱力第一定律 教學(xué)難點(diǎn):教學(xué)難點(diǎn):能量守恒 教教 具:具:多媒體課件一、復(fù)習(xí)提問 問:物體做什么樣的運(yùn)動具有機(jī)械能?機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒定律的內(nèi)容是什么? 二、新課教學(xué) 熱力學(xué)第一定律分析下列特殊情況:如果物體只與外有熱交換,沒有做功,外界傳給物體4J熱量物體的內(nèi)能增加了多少?物體若向外界傳出了4J熱
2、量,物體內(nèi)能如何變化?結(jié)論:在沒有做功情況下,物體與外界間傳遞熱量Q,物體內(nèi)能變化為U,則UQ,為了在此表達(dá)式中能反映物體對外界是吸熱不是放熱,作出規(guī)定:吸熱Q取正值,放熱Q取負(fù)值,由此可知:物體吸熱,內(nèi)能增加,放熱,內(nèi)能減少。 如果物體和外界不發(fā)生熱交換,當(dāng)外界對物體做了10J功,物體內(nèi)能增加了多少?當(dāng)物體對外做了10J功,物體內(nèi)能又如何變化? 結(jié)論:在無熱交換情況下,結(jié)論:在無熱交換情況下,UW(對外做功時,(對外做功時,W取取負(fù)值)負(fù)值) 如果物體內(nèi)能在改變的過程中,既有熱傳遞又有做功,例如外界對物體做了10J的功,同時物體吸收4J熱量,物體的內(nèi)能如何變化? 又如,外界對物體做10J功,
3、物體放熱4J物體內(nèi)能又如何變化?又物體對外界做了10J功,物體吸熱4J,物體放熱4J物體內(nèi)能又如何變化? 綜上所述:綜上所述: 在能的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移過程中,一個物體,如果沒有吸收熱量也沒有放出熱量,那么外界對它做多少功它的內(nèi)能就增加多少;如果它既沒有對外做功,外界也沒有對其做功,則它從外界吸收多少熱量,它的內(nèi)能就增加多少。 用U表示物體內(nèi)能的增量,用Q表示吸收的熱量,用W表示外界對物體所做的功,那么: UQW 上式就是熱力學(xué)第一定律。 例一定量的氣體從外界吸收了2.6105J的熱量,內(nèi)能增加了4.2105J,外界對物體做了多少功? 解:根據(jù)熱力學(xué)第一定律得, WUQ4.2105J2.6105J1.6
4、105J2 2能的轉(zhuǎn)化能的轉(zhuǎn)化 課件展示,舉例說明物體的每一種運(yùn)動形式都有一種對應(yīng)的能 機(jī)械運(yùn)動機(jī)械能熱運(yùn)動內(nèi)能 電荷運(yùn)動電能化學(xué)運(yùn)動化學(xué)能 生物運(yùn)動生物能原子核內(nèi)部的運(yùn)動原子能 各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化: 機(jī)械能中的動能和勢能可互相轉(zhuǎn)化(自由落體運(yùn)動) 機(jī)械能可以與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化(摩擦生熱,消耗了機(jī)械能通過做功的形式轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;熱機(jī)中的氣體推動活塞做功把氣體內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能) 其它形式有能也可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,如電流通過導(dǎo)體時,把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;熾熱的燈絲發(fā)光,又把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成光能;燃燒時,把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能)3.能量守恒定律 內(nèi)容:內(nèi)容: 能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能眾一種形能量既不
5、會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能眾一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體,式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。4 4永動機(jī)不可能制成永動機(jī)不可能制成 指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P81第七自然段,討論:第一類永動機(jī)是否真的能永遠(yuǎn)運(yùn)動下去? 分析課本圖1111提供的一種永動機(jī)的設(shè)計方案,指出它不可能持續(xù)運(yùn)動的原因:雖然右邊每個球的力矩大,但球的個數(shù)少,左邊的每個球產(chǎn)生的力矩雖然小,但是球的個數(shù)多,于是輪子不會持續(xù)轉(zhuǎn)動下去對外做功,只會擺動幾下便停在圖中所畫的位置上。 通過課件展示歷史上幾種永動機(jī)的設(shè)計圖,指出:不消耗能量的機(jī)器從來沒有制成功過。 能量不能創(chuàng)生,工程技術(shù)的任務(wù)在于設(shè)法找出合理利用能源途徑和減少能量損耗,而不是去研制永動機(jī)。三、布置作業(yè) P832、3