能量守恒定律热力学第一定律v课件

10.3热力学第一定律能量守恒定律彭水一中高二物理备课组10.3热力学第一定律能量守恒定律彭水一中高二物理备课组1目标导航

1.理解两个定律——热力学第一定律、能量守恒定律2.会用两个定律分析、解决相关的问题3.知道永动机不可能实现目标导航1.理解两个定律2一、整体感知1、内能的概念及其决定因素？理想气体的内能呢？2、改变物体内能的方式有哪些？它们之间有何异同？3、一个物体在绝热过程中如果外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？4、一个物体在单纯的传热过程中如果物体从外界吸收热量为Ｑ，则它的内能如何变化？变化了多少？请同学们快速回顾，自由回答。（一）温习回顾、架桥铺路一、整体感知1、内能的概念及其决定因素？理想气体的内能呢？请3请同学们阅读文本，思考下列问题。1、热力学第一定律的内容？数学表达式？2、能量守恒定律的内容？在能量守恒的探索中做出贡献的典型人物？能量守恒定律蕴含的物理意义？热力学第一定律与能量守恒定律的关系？19世纪的三大发现？3、第一类永动机的概念？第一类永动机不能制成的原因？（二）阅读课本、提炼信息请同学们阅读文本，思考下列问题。1、热力学第一定律的内容？数4（三）交流互动、整合知识一、热力学第一定律1．定律内容：2．数学表达式：

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ΔU＝Q＋W二、能量守恒定律1．能量守恒定律内容：

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能量的总量保持不变．（三）交流互动、整合知识一、热力学第一定律54．热力学第一定律与能量守恒定律的关系2.在能量守恒的探索中做出贡献的典型人物：盖斯（俄国化学家）能量守恒定律的先驱迈尔（德国医生）第一个提出能量守恒思想的人焦耳（英国物理学家）为能量守恒奠定牢固实验基础的人亥姆霍兹（德国科学家）提出了势能和动能的转换

3．能量守恒定律的物理意义：(1)各种形式的能都可以相互转化。在转化过程中，能量都

是守恒的。(2)各种物理现象可以用能量转化和守恒定律联系在一起．4．热力学第一定律是内能与其他能量转化时的能量守恒定律5.19世纪自然科学三大发现：

能量守恒定律、细胞学说、生物进化论4．热力学第一定律与能量守恒定律的关系2.在能量守恒的探索中6三、永动机不可能制成1．第一类永动机：2．第一类永动机不可能制成的原因：制造永动机的千万次努力都以失败而告终不需要动力或燃料，却能源源不断对外做功的机器

（不吃草的马、不烧油的发动机）违背了能量守恒定律历史上设计永动机的人们以自己的失败帮助我们找到了正确的方向；他们的不懈努力反映了人类追求幸福的美好愿望。铭文：纪念为实现永动机的奋斗而失败的人们同时有这么一句话送给大家：

失败是什么？没什么，只是更走进成功一步；成功是什么？就是走过了所有通向失败的路，只剩下一条路，那就是成功之路。三、永动机不可能制成制造永动机的千万次努力都以失败而告终不需7二、主体探究——启思悟理、把握规律探究1—热力学第一定律应用的符号法则

一定质量的气体，膨胀过程中是外界对气体做功还是气体对外界做功？如果膨胀时做的功是135J，同时向外放热85J，气体内能的变化量是多少？内能是增加了还是减少了？请你通过这个例子总结ΔU、Q、W几个量取正、负值的意义。请同学们先独立思考，然后以小组为单位进行讨论、交流，于组内达成共识，推选代表，做好展示、发言的准备。二、主体探究——启思悟理、把握规律探究1—热力学第一定律应用8符号WQΔU＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加－物体对外界做功物体放出热量内能减少【规律·小结】(1)应用热力学第一定律时要明确研究的对象是哪个物体或者是哪个热力学系统．(2)应用热力学第一定律计算时，要依照符号法则代入数据．对结果的正、负也同样依照规则来解释其意义．符号法则：“收入为正，支出为负”与热力学第一定律相匹配的符号法则：符号WQΔU＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加－物体对外界9探究2—热力学第一定律与气体状态变化的综合应用请同学们先独立思考，然后以小组为单位进行讨论、交流，于组内达成共识，推选代表，做好展示、发言的准备。右图为一定质量的理想气体状态变化的V—T图象，请同学们利用图象信息，分析比较a→b、a→c两过程中气体的内能的变化情况U1、U2；做功情况W1、W2及吸放热情况Q1、Q2三组物理间的关系大小,并说明判定依据。U1

U2;W1

W2;Q1

Q2探究2—热力学第一定律与气体状态变化的综合应用请同学们先独立10【规律·小结】在解决热力学第一定律△U=Q+W与定质量的理想气体相综合的问题时要抓住两个关系：⑴做功W与气体体积变化的关系；⑵内能变化△U与气体温度变化的关系即：【规律·小结】11探究3—用能量守恒定律分析、解决问题的要领某工人在维修时用一质量M=1.2kg铁锤连续打击一质量为m=40g铁制件，设打击时有80%的机械能转化为内能，内能的50%使铁制件的温度升高，问连续打击20次后铁制件的温度升高多少℃？已铁锤打击铁制件时的速度为v=10m/s，铁的比热C=5.0×102J/kg·℃。(g取10m/s2）请同学们分析铁锤打击铁制件时的能量转化情况，然后求解设置的问题，同时思考解决此类问题的基本思路，然后同周边同学交换意见，为发言做准备。探究3—用能量守恒定律分析、解决问题的要领请同学们分析铁锤12【规律·小结】

搞清能量转化的物理情景及转化过程中的数量关系，是用能量守恒定律分析、解决问题的关键点。【规律·小结】13三、迁移运用——拓展迁移、学以致用请同学们着手完成《优化学习》P69—P70上对应的基础过关1—8题课下作业：课本P56问题与练习第1题、第2题、第4题三、迁移运用——拓展迁移、学以致用请同学们着手完成《优化学习1410.3热力学第一定律能量守恒定律彭水一中高二物理备课组10.3热力学第一定律能量守恒定律彭水一中高二物理备课组15目标导航

1.理解两个定律——热力学第一定律、能量守恒定律2.会用两个定律分析、解决相关的问题3.知道永动机不可能实现目标导航1.理解两个定律16一、整体感知1、内能的概念及其决定因素？理想气体的内能呢？2、改变物体内能的方式有哪些？它们之间有何异同？3、一个物体在绝热过程中如果外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？4、一个物体在单纯的传热过程中如果物体从外界吸收热量为Ｑ，则它的内能如何变化？变化了多少？请同学们快速回顾，自由回答。（一）温习回顾、架桥铺路一、整体感知1、内能的概念及其决定因素？理想气体的内能呢？请17请同学们阅读文本，思考下列问题。1、热力学第一定律的内容？数学表达式？2、能量守恒定律的内容？在能量守恒的探索中做出贡献的典型人物？能量守恒定律蕴含的物理意义？热力学第一定律与能量守恒定律的关系？19世纪的三大发现？3、第一类永动机的概念？第一类永动机不能制成的原因？（二）阅读课本、提炼信息请同学们阅读文本，思考下列问题。1、热力学第一定律的内容？数18（三）交流互动、整合知识一、热力学第一定律1．定律内容：2．数学表达式：

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ΔU＝Q＋W二、能量守恒定律1．能量守恒定律内容：

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能量的总量保持不变．（三）交流互动、整合知识一、热力学第一定律194．热力学第一定律与能量守恒定律的关系2.在能量守恒的探索中做出贡献的典型人物：盖斯（俄国化学家）能量守恒定律的先驱迈尔（德国医生）第一个提出能量守恒思想的人焦耳（英国物理学家）为能量守恒奠定牢固实验基础的人亥姆霍兹（德国科学家）提出了势能和动能的转换

3．能量守恒定律的物理意义：(1)各种形式的能都可以相互转化。在转化过程中，能量都

是守恒的。(2)各种物理现象可以用能量转化和守恒定律联系在一起．4．热力学第一定律是内能与其他能量转化时的能量守恒定律5.19世纪自然科学三大发现：

能量守恒定律、细胞学说、生物进化论4．热力学第一定律与能量守恒定律的关系2.在能量守恒的探索中20三、永动机不可能制成1．第一类永动机：2．第一类永动机不可能制成的原因：制造永动机的千万次努力都以失败而告终不需要动力或燃料，却能源源不断对外做功的机器

（不吃草的马、不烧油的发动机）违背了能量守恒定律历史上设计永动机的人们以自己的失败帮助我们找到了正确的方向；他们的不懈努力反映了人类追求幸福的美好愿望。铭文：纪念为实现永动机的奋斗而失败的人们同时有这么一句话送给大家：

失败是什么？没什么，只是更走进成功一步；成功是什么？就是走过了所有通向失败的路，只剩下一条路，那就是成功之路。三、永动机不可能制成制造永动机的千万次努力都以失败而告终不需21二、主体探究——启思悟理、把握规律探究1—热力学第一定律应用的符号法则

一定质量的气体，膨胀过程中是外界对气体做功还是气体对外界做功？如果膨胀时做的功是135J，同时向外放热85J，气体内能的变化量是多少？内能是增加了还是减少了？请你通过这个例子总结ΔU、Q、W几个量取正、负值的意义。请同学们先独立思考，然后以小组为单位进行讨论、交流，于组内达成共识，推选代表，做好展示、发言的准备。二、主体探究——启思悟理、把握规律探究1—热力学第一定律应用22符号WQΔU＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加－物体对外界做功物体放出热量内能减少【规律·小结】(1)应用热力学第一定律时要明确研究的对象是哪个物体或者是哪个热力学系统．(2)应用热力学第一定律计算时，要依照符号法则代入数据．对结果的正、负也同样依照规则来解释其意义．符号法则：“收入为正，支出为负”与热力学第一定律相匹配的符号法则：符号WQΔU＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加－物体对外界23探究2—热力学第一定律与气体状态变化的综合应用请同学们先独立思考，然后以小组为单位进行讨论、交流，于组内达成共识，推选代表，做好展示、发言的准备。右图为一定质量的理想气体状态变化的V—T图象，请同学们利用图象信息，分析比较a→b、a→c两过程中气体的内能的变化情况U1、U2；做功情况W1、W2及吸放热情况Q1、Q2三组物理间的关系大小,并说明判定依据。U1

U2;W1

W2;Q1

Q2探究2—热力学第一定律与气体状态变化的综合应用请同学们先独立24【规律·小结】在解决热力学第一定律△U=Q+W与定质量的理想气体相综合的问题时要抓住两个关系：⑴做功W与气体体积变化的关系；⑵内能变化△U与气体温度变化的关系即：【规律·小结】25探究3—用能量守恒定律分析、解决问题的要领某工人在维修时用一质量M=1.2kg铁锤连续打击一质量为m=40g铁制件，设打击时有80%的机械能转化为内能，内能的50%使铁制件的温度升高，问连续打击20次后铁制件的温度升高多少℃？已铁锤打击铁制件时的速度为v=10m/s，铁的比热C=5.0×102J/kg·℃。(g取10m/s2）请同学们分析铁锤打击