10.3热力学第一定律能量守恒定律教案

10.3热⼒学第⼀定律能量守恒定律教案
第三节热⼒学第⼀定律能量守恒定律
⼀、教学⽬标
1、知道热⼒学第⼀定律的内容及其表达式
2、理解能量守恒定律的内容
3、了解第⼀类永动机不可能制成的原因
⼆、教学重点与难点
从能量转化的观点理解热⼒学第⼀定律，会⽤ΔU = W + Q 分析和计算有关问题是本节的重点。

热⼒学第⼀定律ΔU = W + Q中各物理量的意义及正负号的确定，如何⽤能量转化和守恒的观点分析物理现象是本节的难点。

三、教学⽅法与建议
问题讨论法、阅读法
四、学情分析
通过对上两节课内容的归纳，即做功和热传递都可以改变物体的内能，并且⼆者是等效的。

在此基础上，提出当外界对物体既做功⼜热传递时，物体的内能如何改变？学⽣通过分析讨论，⾃然得出热⼒学第⼀定律。

能量守恒定律的知识，学⽣⼀直都有，故不存在什么问题。

永动机学⽣虽然⽐较陌⽣，但通过影⽚的播放介绍，学⽣应该能够有所了解。

五、教学过程
（⼀）引⼊新课
[问题]：改变物体内能的⽅式有哪些？
学⽣回答：做功和热传递。

教师：既然做功和热传递都可以改变物体的内能，那么，功、热量跟内能的改变之间⼀定有某种联系，我们就来研究这个问题。

（⼆）新课讲授
⼀、热⼒学第⼀定律
1、思考与讨论
（1）⼀个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，那么：
①如果外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？
②如果物体对外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？
学⽣思考回答：⼀个物体，如果它既没有吸收热量也没有放出热量，那么，外界对它做多少功，它的内能就增加多少；物体对外界做多少功，它的内能就减少多少。

（2）⼀个物体，如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么：
①如果物体吸收热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？
②如果放出热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？
学⽣思考回答：如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么物体吸收了多少热量，它的内能就增加多少，物体放出了多少热量，它的内能就减少多少.
（3）如果物体在跟外界同时发⽣做功和热传递的过程中，内能的变化ΔU与热量Ｑ及做的功Ｗ之间⼜有什么关系呢？
学⽣思考后应该能够得出ΔU = W + Q的结论。

由此引出对热⼒学第⼀定律的学习。

2、热⼒学第⼀定律
（1）内容：⼀个热⼒学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。

（2）表达式：ΔU = W + Q （3）Δu=W+Q中各量的正、负号及含义
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：。