热力学第一定律说课

《热力学第一定律能量守恒定律》

一、说教材

本节内容是在前面学习分子动理论及物体内能的知识的基础上，及对物体内能的改变的进一步量化研究而进行编写的，得出了热力学第一定律，并归纳得出了能量守恒定律。

热力学第一定律是热学中的一个重要定律，而能量守恒定律是整个物理学的一个重要定律。因此本节课的教学重点是：1. 热力学第一定律的教学；2.能量守恒定律的教学。教学难点是：

1. 热力学第一定律的应用；2是能量守恒定律的应用。

二、教学目标的确定

根据以上分析可知，通过本节课的教学，应使学生理解热力学第一定律，掌握定律中各物理量正负号的确定，会运用热力学第一定律解决一些实际问题，理解并会运用能量守恒定律分析解决一些实际问题。

三、说学情

我校生源教差，学生基础普遍不好，对抽象事物的理解能力极弱，多数学生存在厌学情绪。

四、说教法

鉴于我班学生的实际情况，又由于热力学第一定律是教学的重点及难点，因此我将利用教学的相当多的时间来进行热力学第一定律的教学，具体来说△U=W+Q中各物理量的意义及正负号的确定对学生来讲是很困难的，在教学中我计划用收入、支出

和结存的观点去分析，以通俗易懂的语言来阐述；对于能量守恒定律的教学，我计划调动学生相互讨论自然界中的各种能量间的转化，分析得出能量守恒定律。

五、教学流程设计

1. 引入新课

我们在前面学习了改变内能的两种方法：做功和热传递，即通过对物体做功或者经过热传递的过程都能改变物体内能，即由做功和热传递均能改变物体的内能入手，提出“它们间有何数量关系”的设问来引入热力学第一定律。再以“以前学习过的电能、化学能等各种形式的能，它们在转化过程中遵守什么样的规律”来引入能量守恒定律。

2. 新课教学

（1）热力学第一定律

通过投影给出一些简单的问题：

1. 一个物体，如果它跟外界不发生热交换，那么外界对它做功与物体对外界做功，会引起物体内能怎样的变化

2. 一个物体，如果它跟外界之间没有做功，那么物体吸热与放热会引起物体内能怎样的变化

3. 如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，△U、W、Q的正负号如何确

定

4. △U、W、Q三者都有正负，它们的关系怎样

请同学们带着问题看书看到△U=W+Q，再让同学们前后座四人为一小组相互交流、讨论，让同学代表自己小组发言，其他小组补充，老师给以适当点拨，最后得出热力学第一定律表达式△U=W+Q。

请同学们前后座四人为一小组相互交流、讨论，让同学代表自己小组发言，其他小组补充来介绍式中各量的物理意义及正负号的确定，教师以向银行存钱、从银行取钱为例来总结，加深学生对此的理解。

然后，进行例题讲解：

例：一定质量的气体从外界吸收了260000焦耳的热量，内能增加了420000焦耳，是气体对外界做功还是外界对气体做了功做了多少焦耳的功如果气体吸收的热量仍为260000焦耳不变，但是内能只增加了160000焦耳，这一过程做功情况怎样

解：根据题意得出：

Q=260000焦耳，△U＝420000焦耳，求：W＝

根据△U=W+Q代入可得：W＝160000焦耳

W为正值，外界对气体做了功，做了160000焦耳的功。

第二问中，Q＝260000焦耳，△U＝160000焦耳

计算结果：W＝－100000焦耳，这说明气体对外界做了功，做

了100000焦耳。

通过典型例题的讲解，加深学生对知识的理解和运用能力。

让同学们观看柴油机模型，用热力学第一定律解释柴油机正常工作时“压燃“的原理：活塞压缩气体，活塞对气体做了功，由于时间很紧，散热可以不计，机械能转化为气体的内能，温度升高，达到柴油的燃点而点燃柴油。

做功和热传递都能使物体的内能改变，能量在转化的过程中守恒，不仅机械能，其他形式的能也可以与内能相互转化，如电流转化为内能（演示电炉子）；燃料燃烧生热，化学能转化为内能。实验证明：在这些转化过程中，能量都是守恒的，引入能量守恒的教学。

（2）能量守恒定律

先让学生观看录象：电流通过电炉发热；燃烧煤产生热量；风力发电；电动机带动水泵抽水等，再通过投影给出一些问题：

1. 能量守恒定律的内容是什么

2. 各种机器的作用是什么

3. 风力发电是什么能转化成什么能

4. 化学上电解食盐的过程，是什么能转化成什么能

5. 为什么说能量守恒定律是伟大的运动基本定律

6. 第一类永动机为什么不能成功

7. 举出生活中的一些能量守恒的实例。

请同学们前后座四人为一小组相互交流、讨论，让同学代表自

己小组发言，其他小组补充，教师引导学生得出自然界中的各种能量都可以相互转化，且在转化中总能量守恒，再分析第一类永动机不可能制成的原因，加深学生对能量守恒定律的理解及运用其分析解决问题的思路和方法。

六、说板书设计

板书的作用是使课堂教学的重点内容长时间地留在学生的视野里，以增加知识对学生大脑的刺激作用，使学生能牢固地记忆知识。因本节有两大块内容：热力学第一定律和能量守恒定律，且热力学第一定律中各量的物理意义及正负号确定是一难点，故本节课的板书我计划这样设计：

（一）热力学第一定律

1. 数学表达式：

△U=W+Q

2. 各量的物理意义及正负号确定：

(1)当外界对物体做功时，W＞0;当物体对外界做功时，W＜0.（2）当物体从外界吸热时，Q＞0;当物体向外界放热时，Q＜0.（3）当物体的内能增加时，△U＞0，当物体的内能减少时，△U ＜0。

（二）能量守恒定律

1. 内容：

能量既不会被消灭，也不会被创生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在能量的转化和