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
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。
高中物理人教版选修3-3教案 《热力学第一定律 能量守恒定律》
热力学第一定律能量守恒定律新课标要求（一）知识与技能1．能够从能量转化的观点理解热力学第一定律及其公式表达，会用ΔU=W+Q 分析和计算问题。
2．掌握能量守恒定律，理解这个定律的重要意义。
会用能量守恒的观点分析物理现象。
3．能综合运用学过的知识，用能量守恒定律进行有关计算，分析、解决有关问题。
4．了解第一类永动机不可能制成的原因。
（二）过程与方法通过用定量计算的例题讲解及课件展示来加深大家对知识的理解。
（三）情感、态度与价值观1．学习众多科学家孜孜以求、勇于探索自然规律的精神，进一步进行辩证唯物主义教育，为将来能在开发新能源、合理利用能源、发展节能技术的领域内作出贡献而努力。
2．感受英国科学家焦耳勤奋、刻苦，40年如一日研究电流热效应，测定热功当量的顽强意志体现出来的人格美。
教学重点能量转化和守恒定律的理解及综合应用，涉及热力学第一定律的定性分析和定量计算。
教学难点热力学第一定律的正确运用（定性分析和定量计算）及对第一类永动机不可能制成的具体分析探究过程的理解。
教学方法讲练法、分析归纳法、阅读法教学用具：投影仪、投影片。
教学过程（一）引入新课教师：（复习提问）改变物体内能的方式有哪些？学生：做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
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，本节课我们就来研究这个问题。
（二）进行新课1．热力学第一定律［投影］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？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？［学生解答思考题］教师总结：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。
热力学第一定律及能量守恒定律(教案)2016
热力学第一定律及能量守恒定律（教案）1、教学目标1.1知识和技能（1）理解热力学第一定律。
（2）能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。
（3）理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律。
（4）通过能量守恒定律的学习，认识自然规律的多样性和统一性。
（5）知道第一类永动机是不能实现的。
1.2过程和方法通过本次教学，促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考，培养学生的科学探究能力。
1.3情感、态度和价值观（1）学习众多科学家孜孜以求探索自然规律的精神。
（2）注重激发学生学习物理的情趣和社会责任感、使命感。
（3）体会能量守恒定律对于人类的指导意义。
2、教学重点和难点2.1重点热力学第一定律的理解和应用2.2难点能量守恒定律的理解3、教具铁丝一根、打火机一个、棉布一块4、教学过程【概念引入】利用探究实验引入概念，不仅使学生经历基本的探索过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度，还能激发学生的学习兴趣和求知欲。
教师引导学生完成探究实验实验探究：怎样使铁丝的温度升高（内能增加）？实验器材：一段铁丝，棉布，打火机方案一：做功：棉布摩擦铁丝，摩擦力做功.方案二：热传递：打火机点火加热铁丝.学生操作，教师点评，并举例：双手摩擦（做功）是温度升高（内能增加）。
做功和热传递都能改变物体的内能，这就是我们今天要学习的热力学第一定律的知识，请同学们自主阅读教材内容，完成学案中基础知识（一）【学生自主学习】基础知识(一) ：热力学第一定律1.功和热：做功和热传递这两种方法在改变内能方面是等价的，即一定数量的功与确定数量的热相对应。
2.定律内容：一个热力学系统的内能增加量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和.3.表达式：ΔU＝W＋Q.学生作答，填空完成基础知识（一）【思考与讨论】启发学生讨论：引起物体内能变化的物理过程有两种，做功和热传递，那么在这个变化过程中 U、Q、W几个量的正、负值应该怎么取呢？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？解析：膨胀过程：气体对外界做功如果膨胀时做的功是135J, 气体内能减少135J向外放热85J，气体内能减少85J。
《热力学第一定律能量守恒定律》教学设计
六、教学流程设计（可加行）
教学环节
（如：导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构）
教师活动
学生活动
信息技术支持（资源、方法、手段等）
引入
改变物体内能的方式有哪些？
学生思考回答
实验展示
新课教学
如果既做功也有热传递，在改变内能的时候U、Q、W 之间又满足什么样的关系呢？
1、理解热力学第一定律的表达式和内涵，并能用热力学第一定律ΔU＝W＋Q解决有关问题
2、掌握能量守恒定律，能从能量守恒定律的角度理解热力学第一定律,会用能量转化和守恒的观点进行有关计算、分析解决有关问题。
3、知道什么是第一类永动机，能从不同的角度解释第一类永动机不能做成的原因。
二能力目标：
1在培养学生能力方面，这节课中要让学生理解热力学第一定律ΔU =W+Q，
1实验。在新课的引入上通过小实验---如何让铁丝变热，激发学生的学习兴趣。
2利用ppt。在热力学第一定律的讲授过程中采用了提问，引导学生讨论总结得出在两种方式都存在的过程中内能如何变化---热力学第一定律，ΔU＝W＋Q。进一步深化，得出符号法则。
3ppt展示视频自然界中各种运动形式之间的转化，启发学生思考，自然界中存在哪些能量转化形式，在转化的过程中符合什么规律，通过学生讨论的出能量守恒定律，加深学生对能量守恒定律的理解。
教学设计
教学主题
热力学第一定律 能量守恒定律
一、教材分析
教科书通过焦耳实验的结果、热功当量的测定结果表明当外界既对系统作功又对系统传热时，内能的增加量应该满足ΔU＝W＋Q----热力学第一定律的表达式。教科书又通过实例对表达式中物理量的取值正负意义进行了讨论。之后进一步升华到普遍的能量守恒定律。最后对制造永动机的设想给予了科学上的最后否决。
热力学第一定律与能量守恒定律学案(含详解)
热力学第一定律与能量守恒定律学案一、基础知识回顾1.热力学第一定律（1）热力学第一定律：如果物体和外界同时发生做功和热传递的过程，那么物体内能的增加ΔU就等于和之和。
（2）公式：ΔU= 。
其中，ΔU表示，Q表示，W表示。
（3）公式中各量正负号的意义2.能量守恒定律（1）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，或者是从一个物体转移到别的物体，在转化或的过程中，能量的总量保持不变．（2）能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的，第一类永动机是不可能制成的，它违背了。
二、基础夯实（一）热力学第一定律与能量守恒定律1. 热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能的过程是的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系．此定律是标量式，应用时功、内能、热量的单位应统一为国际单位焦耳．2. 热力学第一定律表明，一切热力学过程都必须服从能量守恒定律，因此热力学第一定律实际上是包括热现象在内的能量转化与守恒定律。
【练1】下列说法正确的是()A．物体放出热量，其内能一定减小B．物体对外做功，其内能一定减小C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变【练2】一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，未从木块中穿出．对于这一过程，下列说法中正确的是（）A．子弹减少的动能等于木块增加的动能B．子弹减少的动能小于木块增加的动能C．子弹减少的动能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D．子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块的内能增量之和【练3】(多选)关于气体的内能，下列说法正确的是()A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C．气体被压缩时，内能可能不变D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关（二）热力学第一定律在理想气体中的应用理想气体的特点：由于理想气体不计分子间的作用力，也就忽略了分子的势能，所以理想气体的内能只是分子热运动的总和，理想气体的内能只跟有关。
热力学第一定律能量守恒定律教案
热⼒学第⼀定律能量守恒定律教案热⼒学第⼀定律能量守恒定律⼀、教学⽬标1．知识⽬标：（1）理解和掌握物体跟外界做功和热传递的过程中W、Q、ΔU的物理意义。
（2）会确定的W、Q、ΔU正负号。
（3）理解热⼒学第⼀定律ΔU =W+Q（4）会⽤ΔU =W+Q分析和计算问题。
（4）理解能量守恒定律，能列举出能量守恒定律的实例；（5）理解“永动机”不能实现的原理。
2．能⼒⽬标：在培养学⽣能⼒⽅⾯，这节课中要让学⽣理解热⼒学第⼀定律ΔU =W+Q，并会⽤ΔU =W+Q分析和计算问题，培养学⽣利⽤所学知识解决实际问题的能⼒。
3．物理学⽅法教育⽬标：能量守恒定律是⾃然科学的基本定律之⼀，应⽤能量守恒的观点来分析物理现象、解决物理问题是很重要的物理思维⽅法。
⼆、重点、难点分析1．重点内容是热⼒学第⼀定律和能量守恒定律，强调能量守恒定律是⾃然科学中最基本的定律。
学会运⽤热⼒学第⼀定律和能量守恒定律分析、计算⼀些物理习题。
2．运⽤能的转化和守恒定律对具体的⾃然现象进⾏分析，说明能是怎样转化的，对学⽣来说是有难度的。
三、教学⽅法教师讲解，课件演⽰，指导学⽣看书四、教具计算机、⼤屏幕、⾃制多媒体课件五、教学过程（－）引⼊新课上节课我们学习了改变内能的两种⽅式，做功和热传递，那么它们之间有什么数量关系呢？以前我们还学习过电能、化学能等各种形式的能，它们在转化过程中遵守什么规律呢？这节课我们就来研究这些问题。
【板书】第六节热⼒学第⼀定律能量守恒定律（⼆）进⾏新课【板书】⼀、做功W、热传递Q、内能变化ΔU的物理意义1．做功：做功使物体内能发⽣变化，实质是能量的转化，是⼀种形式的能量向另⼀种形式的能转化。
功是能量转化的量度。
2．热传递：是能量的转移，内能由⼀个物体传递给给另⼀个物体，传递的能量⽤Q表⽰。
3．内能的改变：是物体内所有分⼦动能和势能之和发⽣了变化，宏观表现在温度和体积上的变化。
【板书】⼆、W、Q、ΔU正负号的确定1．W，外界对物体做功，W取正值；物体对外界做功，W取负值。
10.3《热力学第一定律 能量守恒定律》教案(新人教版选修3-3)
10.3、热力学第一定律能量守恒定律教学目的1.认识物质的运动形式有多种，对应不同运动形式的运动有不同形式的能，各种形式的能在一定条件下可以相互转化2. 进一步掌握能的转化和守恒定律，并了解能的转化和守恒定律的意义3．运用公式△U＝W＋Q分析有关问题并具体进行计算教学重点热力第一定律教学难点能量守恒教具多媒体课件教学过程复习提问问：物体做什么样的运动具有机械能？机械能转化和守恒定律的内容是什么？新课教学一、热力学第一定律分析下列特殊情况：①如果物体只与外有热交换，没有做功，外界传给物体4J热量物体的内能增加了多少？物体若向外界传出了4J热量，物体内能如何变化？结论：在没有做功情况下，物体与外界间传递热量Q，物体内能变化为△U，则△U＝Q，为了在此表达式中能反映物体对外界是吸热不是放热，作出规定：吸热Q 取正值，放热Q取负值，由此可知：物体吸热，内能增加，放热，内能减少。
②如果物体和外界不发生热交换，当外界对物体做了10J功，物体内能增加了多少？当物体对外做了10J功，物体内能又如何变化？结论：在无热交换情况下，△U＝W（对外做功时，W取负值）③如果物体内能在改变的过程中，既有热传递又有做功，例如外界对物体做了10J的功，同时物体吸收4J热量，物体的内能如何变化？④又如，外界对物体做10J功，物体放热4J物体内能又如何变化？又物体对外界做了10J功，物体吸热4J，物体放热4J物体内能又如何变化？综上所述：在能的转化转移过程中，一个物体，如果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；如果它既没有对外做功，外界也没有对其做功，则它从外界吸收多少热量，它的内能就增加多少。
用△U表示物体内能的增量，用Q表示吸收的热量，用W表示外界对物体所做的功，那么：△U＝Q＋W上式就是热力学第一定律。
［例］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，外界对物体做了多少功？解：根据热力学第一定律得，W＝△U－Q＝4.2×105J－2.6×105J＝1.6×105J二．能的转化课件展示，举例说明物体的每一种运动形式都有一种对应的能机械运动――机械能热运动――内能电荷运动――电能化学运动――化学能生物运动――生物能原子核内部的运动――原子能各种形式的能可以相互转化：机械能中的动能和势能可互相转化（自由落体运动）机械能可以与内能相互转化（摩擦生热，消耗了机械能通过做功的形式转化为内能；热机中的气体推动活塞做功把气体内能转化为机械能）其它形式有能也可以转化为内能，如电流通过导体时，把电能转化为内能；炽热的灯丝发光，又把内能转化成光能；燃烧时，把化学能转化成内能）三.能量守恒定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能众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，在转化和转移的过程中其总量不变。
高中物理第十章10.3热力学第一定律能量守恒定律教案选修3_3
10、3 热力学第一定律能量守恒定律教学目标：1.认识物质的运动形式有多种，对应不同运动形式的运动有不同形式的能，各种形式的能在一定条件下可以相互转化2. 进一步掌握能的转化和守恒定律，并了解能的转化和守恒定律的意义3．运用公式△U＝W＋Q分析有关问题并具体进行计算知识与技能：1、理解热力学第一定律。
2、能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。
3、理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律。
4、知道第一类永动机是不能实现的。
过程与方法：促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考，培养学生的科学探究能力。
情感态度与价值观：注重激发学生学习物理的情趣和振兴中华的使命感和责任感重点、难点：热力学第一定律教具：多媒体课件课前复习试说出下述现象中是哪种方式改变了物体的内能，属于做功方式的是，属于热传递的是。
①搓搓手会感到手暖和些②汽油机气缸内被压缩的气体③把手放在火炉旁取暖④物体在阳光下被晒热⑤打气时，胎内气体温度不变升高⑥电流通过电炉丝使温度升高⑦在阳光照射下水的温度升高⑧铁锤打铁块使铁块温度升高⑨在炉火上的水被烧开⑩用嘴对手呵气给手取暖说明：既然做功和热传递都可以改变物体的内能，如果在一过程中既有做功又有热传递，那么物体的内能的变化如何求？这就是今天我们要学习的《热力学第一定律能量守恒定律》。
课前预习：一定质量的气体从外界吸收了3.2×105J的热量，同时外界对气体做了1.8×105J的功，问：物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？教学过程：一、热力学第一定律。
1、写出热力学第一定律的文字表述。
2、写出热力学第一定律的数学表达式。
3、回答课本p54思考与讨论的问题。
总结△U，Q，W几个量取正、负的意义。
做功W 热量Q 内能的改变ΔU取正值“+”取负值“－”例1.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是（）A.W=8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=4×104JB.W=8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－2×105JC.W=－8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=2×104JD.W=－8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－4×104J二、能量守恒定律。
《热力学第一定律,能量守恒定律》教案
3、热力学第一定律能量守恒定律教学方法讲授教学目的 1.认识物质的运动形式有多种，对应不同运动形式的运动有不同形式的能，各种形式的能在一定条件下可以相互转化2. 进一步掌握能的转化和守恒定律，并了解能的转化和守恒定律的意义3．运用公式△U＝W＋Q分析有关问题并具体进行计算教学重点热力第一定律教学难点能量守恒教具多媒体课件教学过程一、复习提问问：物体做什么样的运动具有机械能？机械能转化和守恒定律的内容是什么？二、新课教学1．热力学第一定律分析下列特殊情况：①如果物体只与外有热交换，没有做功，外界传给物体4J热量物体的内能增加了多少？物体若向外界传出了4J热量，物体内能如何变化？结论：在没有做功情况下，物体与外界间传递热量Q，物体内能变化为△U，则△U＝Q，为了在此表达式中能反映物体对外界是吸热不是放热，作出规定：吸热Q取正值，放热Q取负值，由此可知：物体吸热，内能增加，放热，内能减少。
②如果物体和外界不发生热交换，当外界对物体做了10J功，物体内能增加了多少？当物体对外做了10J功，物体内能又如何变化？结论：在无热交换情况下，△U＝W（对外做功时，W取负值）③如果物体内能在改变的过程中，既有热传递又有做功，例如外界对物体做了10J的功，同时物体吸收4J热量，物体的内能如何变化？④又如，外界对物体做10J功，物体放热4J物体内能又如何变化？又物体对外界做了10J功，物体吸热4J，物体放热4J物体内能又如何变化？综上所述：在能的转化转移过程中，一个物体，如果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；如果它既没有对外做功，外界也没有对其做功，则它从外界吸收多少热量，它的内能就增加多少。
用△U表示物体内能的增量，用Q表示吸收的热量，用W表示外界对物体所做的功，那么：△U＝Q ＋W上式就是热力学第一定律。
［例］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，外界对物体做了多少功？解：根据热力学第一定律得，W＝△U－Q＝4.2×105J－2.6×105J＝1.6×105J2．能的转化课件展示，举例说明物体的每一种运动形式都有一种对应的能机械运动――机械能热运动――内能电荷运动――电能化学运动――化学能生物运动――生物能原子核内部的运动――原子能各种形式的能可以相互转化：机械能中的动能和势能可互相转化（自由落体运动）机械能可以与内能相互转化（摩擦生热，消耗了机械能通过做功的形式转化为内能；热机中的气体推动活塞做功把气体内能转化为机械能）其它形式有能也可以转化为内能，如电流通过导体时，把电能转化为内能；炽热的灯丝发光，又把内能转化成光能；燃烧时，把化学能转化成内能）3.能量守恒定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能众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，在转化和转移的过程中其总量不变。
§10.3 热力学第一定律 能量守恒定律教学案
§10.3 热力学第一定律能量守恒定律教学案牡丹江农垦管局高级中学高二物理◆选修3－3◆教学案主备人：王金涛§9.4热力学第一定律能量守恒定律【学习目标】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【重点难点】1、热力学第一定律2、运用热力学第一定律解释能量的转化转移问题。
3、综合热力学第一定律和气体定律分析问题。
【教学要点】1、热力学第一定律表达式中W 、Q 什么情况为正，什么时候为负1、讨论由功和内能关系和热和内能关系表明一个热力学系统的内能增量与外界向它传递的热量和外界对它所做的功之和什么关系？得出热力学第一定律（1）. 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。
这个关系叫做热力学第一定律。
其数学表达式为：ΔU=W+Q（3）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。
（4）应用热力学第一定律解题的一般步骤：①根据符号法则写出各已知量（W 、Q 、ΔU ）的正、负；②根据方程ΔU=W+Q求出未知量；③再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。
2、学生阅读教材55页自学能量守恒定律 3. 第一类永动机不可能制成任何机器运动时只能将能量从一种形式转化为另一种形式，而不可能无中生有地创造能量，即第一类永动机是不可能制造出来的。
【知识梳理】 3、热力学第一定律：1、内容：一个热力学系统的内能增加量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和，这个关系叫做热力学第一定律.2、表达式：ΔU ＝W ＋Q（1）做功改变内能：实质上是其它形式的能和内能之间转化（2）热传递：实质上是各物体间内能的转移（3）做功和热传递在改变内能效果上是等效的【当堂检测】1. 一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J 的功，气体的内能减少了1.2×105J ，则下列各式中正确的是（）A.W=8×104J ，ΔU =1.2×105J ，Q=4×104JB.W=8×104J ，ΔU =－1.2×105J，Q=－2×105JC.W=－8×104J ，ΔU =1.2×105J ，Q=2×104JD.W=－8×104J ，ΔU =－1.2×105J ，Q=－4×104J2．在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU 、W 、Q 各个物理量的正、负，下列说法中正确的是（）A. 外界对物体做功时W 为正，吸热时Q 为负，内能增加时ΔU 为正B. 物体对外界做功时W 为负，吸热时Q 为正，内能增加时ΔU 为负C. 物体对外界做功时W 为负，吸热时Q 为正，内能增加时ΔU 为正D. 外界对物体做功时W 为负，吸热时Q 为负，内能增加时ΔU 为负3、如图所示，活塞将汽缸分为甲、乙两室，汽缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，以U 甲、U 乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在拉杆缓缓向外拉的过程中（）A 、U 甲不变，U 乙减小B 、U 甲增大，U 乙不变C 、U 甲增大，U 乙减小D 、U 甲不变，U 乙不变4. 一定质量的气体，在压缩过程中外界对气体做功300J ，但这一过程中气体的内能减少了300J ，问气体在此过程中是吸热还是放热？吸收（或放出）多少热量？5. 一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J 的热量，同时气体对外做了6×105J 的功，问：（1）物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？（2）分子势能是增加还是减少？（3）分子的平均动能是增加还是减少？。
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10.3 热力学第一定律能量守恒定律
风陵渡中学王佩
【教学方法】讲授法讨论法
【教学目的】
知识与技能
1.认识物质的运动形式有多种，对应不同运动形式的运动有不同形式的能，各种
形式的能在一定条件下可以相互转化
2.进一步掌握能量的转化和守恒定律，并了解能量的转化和守恒定律的意义
3.运用公式△U＝W＋Q 分析有关问题并具体进行计算
过程与方法
通过实例分析，进行热力学第一定律的相关计算
情感态度与价值观
1.利用能量的转化和守恒的观点，分析物理现象，解决物理问题
2.感知我们周围能源的耗散，树立节能意识
【教学重点】热力学第一定律
【教学难点】能量守恒定律
【教具】多媒体课件
【教学过程】
一、新课导入
图片展示—冷—措施（搓手，运动，哈气，烤火…）—引出改变内能两种方式
师：改变内能的方式有哪些?
生：做功，热传递
师：很好。
既然做功和热传递都可以改变内能，那么，功、热量跟内能的改变之间遵循怎样的关系，这节课我们一起来探究。
二、新课教学
问题探究
1.一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，那么：
①如果物体对外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？
（图片展示开启易拉罐碳酸饮料瞬间，气体冒出，体验感觉—温度降低）
②如果外界对物体做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？
（图片展示有机玻璃筒放棉花—迅速压下活塞，棉花点燃）
①内能减少W
②内能增加W
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？
（图片展示水吸收热量）
②如果放出热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？
（图片展示电暖宝充好电放热）
①内能增加Q
②内能减少Q
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？
ΔU = Q + W
一.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＝Q + W
内容中指出外界对系统做功和外界对系统进行热传递的计算公式，那么如果是系统对外界做功和系统对外界进行热传递，如何计算？
试总结∆U，Q，W几个量取正、负值的意义。
3、对理想气体应注意：
①理想气体不考虑分子势能，故一定质量的理想气体，它的内能只取决于分子动能的总和，宏观上只由温度决定。
即：
温度不变，内能不变，ΔU＝0；
温度增加，内能增加，ΔU﹥0；
温度降低，内能减小，ΔU﹤0。
②气体的体积变化决定做功的取值。
即：
气体体积不变，不涉及做功，W = 0；
气体体积减小，外界对气体做功，W﹥0；
气体体积增大，气体对外界做功，W﹤0；
简要指出热传递是能量在同种或不同物体之间的转移，做功是能量在不同形式之间的转化，能量在转化或转移的过程中遵循什么规律？
观看视频—思考问题，得出能量守恒定律
思考：生活中的能量都有哪些形式？能量转换遵循什么规律？（ppt展示问题）
引到能量的种类和能量守恒定律
二、能量守恒定律
1.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.
物理史问题：
能量守恒定律的发现？请阅读课本P54-55
2.重要性
（1）是一个普遍适用的定律
比机械能守恒定律应用更广
（2）将各种现象联系在一起
力学、热学、电学、光学、化学、生物学...
（3）指导着人们的生产、科研
泡利和费米利用能量守恒预言了中微子的存在；
宣告了第一类永动机造不成
（4）19世纪自然科学三大发现之一
细胞学说；生物进化论
（5）与热力学第一定律的关系
热力学第一定律是只研究内能与其它形式的能发生转化时的能量守恒关系.
三、永动机不可能制成
展示图片—得出第一类永动机定义—知道不能制成—指出原因（违背能量守恒定律）
1. 第一类永动机
不需要动力或燃料，却能源源不断对外做功的机器
制造永动机的千万次努力都以失败而告终
2. 第一类永动机不可能制成
学习了这一节后你有问题提出吗？（学生讨论，自由发言）
（1）生产实践中，要遵循客观规律，不能仅凭主观意愿行事；
（2）学会利用能的转化和守恒的观点，分析物理现象，解决物理问题；
（3）日常生活中，树立节能意识
……
四、随堂练习
1. 一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J 的功，气体的内能减少了1.2×10 5J，则下列各式中正确的是（B ）
A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104J
B．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105J
C．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104J
D．W＝－8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－4×104J
解析：因为外界对气体做功，W 取正值，即W＝8×104J；内能减少，ΔU 取负值，即ΔU＝－1.2×105J；根据ΔU＝W＋Q，
可知Q＝ΔU－W＝(－1.2×105－8×104) J＝－2×105J.
2. 给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体（A ）
A：从外界吸热
B：对外界做负功
C：分子平均动能减小
D：内能增加
解析：由于不计分子间势能，胎内气体为理想气体，其内能只与温度有关，温度不变，
则∆U=0 ，在缓慢放水过程中，胎内气体体积增大，对外做功W＜0 ，根据热力学第一定律∆U=Q+W 知Q＞0 ，故要从外界吸热。
3. 在一个与外界没有热交换的房间里打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将如何变化（ B ）
A：降低B：升高
C：不变D：无法确定
解析：把冰箱和房间看做一个系统，系统消耗的电能增加了系统的总能量，根据能量转化和守恒定律，系统增加的能量转化为系统的内能使房间的温度升高。
4. 如图所示，有两个同样的球，其中a球放在不导热的水平面上，b球用细线悬挂起来.现在供给a、b两球相同的热量，则两球升高的温度Δt a与Δt b的关系是（ B ）
A．Δt a=Δt b C．Δt a＞Δt b B．Δt a＜Δt b D．无法确定
五、本节小结
1：热力学第一定律ΔU＝Q + W
2：能量守恒定律
3：第一类永动机不可能制成（违背能量守恒定律）
六、板书设计
热力学第一定律能量守恒定律
一、热力学第一定律
二、能量守恒定律
三、永动机不可能制成
【教后记】
本节主要学习热力学第一定律及能量守恒定律，其中热力学第一定律主要让学生利用公式∆U=Q+W进行相关计算，其中各物理量的正负号判断是考试易错点，需学生多加练习；并且通过本节能量守恒学习，要求学生会利用能量守恒分析生活中的物理现象，解决物理问题。