热学教案3
高中物理北师大版必修二《热学》教案
高中物理北师大版必修二《热学》教案引言：《热学》是高中物理必修课程的一部分，旨在通过学习热力学、热量传递和热机等内容，培养学生对热学基本概念和原理的理解与运用能力。
本教案将重点介绍《热学》的教学目标、教学重点和难点，以及具体教学内容和教学方法，帮助教师全面了解课程要求，合理安排课堂教学。
一、教学目标：通过本次教学，学生应该能够1. 理解热学的基本概念，包括热力学第一定律和第二定律；2. 掌握热量的传递方式，如传导、对流和辐射；3. 理解热机的工作原理与效率计算方法；4. 运用热学知识解决相关问题。
二、教学重点和难点：1. 教学重点：（1）热力学第一定律和第二定律的理解与应用；（2）热量传递方式的掌握和计算；（3）热机的工作原理与效率计算。
2. 教学难点：（1）对热力学第二定律的理解和应用；（2）热机设备的效率计算。
三、教学内容和教学方法：1. 教学内容：本单元主要包括以下几个部分：（1）热力学基本概念和定律；（2）热量传递方式；（3）热机的工作原理和效率计算。
2. 教学方法：（1）讲授法：通过教师的讲解，介绍热学的基本概念和定律，并简要阐述各个知识点的应用和实例。
（2）实验法：结合实际实验，让学生通过观察和测量来理解热量传递方式的特点和原理。
（3）讨论法：组织学生讨论热机工作原理和效率计算的方法，培养学生的问题解决能力和思维能力。
四、教学进度安排：本课程计划分为5个教学单元，预计每个单元的授课时间为2-3节课，具体安排如下：1. 第一单元：热力学基本概念和定律（1）教学内容：热学的发展历史、热力学基本概念、热力学第一定律和第二定律的内容;（2）教学方法：讲授法、讨论法；（3）教学时间：2节课。
2. 第二单元：热量传递方式（1）教学内容：传导、对流和辐射三种热量传递方式的原理和计算方法；（2）教学方法：实验法、讲授法；（3）教学时间：3节课。
3. 第三单元：热机的工作原理和效率计算（1）教学内容：热机的分类、热机的工作原理、效率计算等内容；（2）教学方法：实验法、讲授法、讨论法；（3）教学时间：3节课。
内能_教案3
/内能热和内能【教学目标】一、知识与技能1．理解热传递的三种方式，并知道这是改变物体内能的另一方式。
2．了解热与内能的关系，区别热量与内能的概念。
二、过程与方法通过热传递改变物体内能来理解能量转移的过程。
三、情感、态度与价值观通过对能量转移的了解感受能量的流动性，增强我们学习物理、探索自然的兴趣。
【教学重点】热传递对内能的改变。
【教学难点】热传递对内能的改变效果。
【教学方法】阅读、讨论和讲解法【教学过程】一、引入新课教师：（复习提问）（1）从做功与能量转化的角度理解，什么是物体的内能？（2）在绝热过程中，功与系统的内能有何关系？学生思考并回答：（1）定义：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系。
我们把这个物理量称为系统的内能。
（2）当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量12U U U -=∆等于外界对系统所做的功W ，即W U =∆。
教师：做功可以改变物体的内能，做功是改变物体内能的一种方式。
今天我们来学习改变内能的另一种方式――热传递。
二、进行新课1．热传递（1）定义：两个温度不同的物体相互接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，即热量从高温物体传到了低温物体，这个过程就叫做热传递。
（2）热传递的方式：热传导、热对流和热辐射。
（3）热传递的条件：存在温度差。
与物体内能的多少无关。
教师强调指出：只要存在温度差，热传递过程就会进行，与原来物体内能的多少大小无关。
热传递过程能量可以由内能大的物体传到内能小的物体上，也可以由内能小的物体传到内能大的物体上。
（4）热传递过程实质是能量转移的过程。
2．热和内能对于一个热力学系统，单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态。
热量是在单纯的传热过程中，系统内能变化的量度。
当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量12U U U -=∆等于外界对系统传递的热量Q ，即Q U =∆。
初中热学实验教案模板
初中热学实验教案模板一、课题：《热学实验》二、教学目标：（一）知识与技能：1. 了解热学的概念和基本原理。
2. 学会使用温度计测量物体的温度。
3. 掌握热传递和做功对物体内能的影响。
（二）过程与方法：1. 通过实验探究热传递和做功对物体内能的影响。
2. 培养学生的观察能力和实验操作能力。
（三）情感态度与价值观：1. 激发学生对热学的兴趣，培养学生的探究精神。
2. 培养学生团结协作、积极进取的团队精神。
三、教学重点：1. 热学的概念和基本原理。
2. 温度计的使用方法。
3. 热传递和做功对物体内能的影响。
四、教学难点：1. 温度计的正确使用。
2. 实验过程中数据的处理和分析。
五、教学过程：（一）引入新课：1. 复习：什么是能量？能量可以存在于哪些形式？2. 提问：热学是什么？热学研究的对象是什么？3. 回答：热学是研究物体温度、热量和内能的科学。
（二）知识讲解：1. 讲解热学的概念和基本原理。
2. 讲解温度计的使用方法。
3. 讲解热传递和做功对物体内能的影响。
（三）实验探究：1. 实验一：用温度计测量水的温度。
目的：学会温度计的使用，了解温度计的量程和分度值。
步骤：a. 观察温度计的零刻度线、量程和分度值。
b. 将温度计玻璃泡与热水充分接触，观察温度计的示数变化。
c. 待温度计示数稳定后进行读数，记录数据。
2. 实验二：探究热传递对物体内能的影响。
目的：了解热传递可以改变物体的内能。
步骤：a. 将一个热水瓶的热水倒入一个冷水瓶中，观察冷水瓶内的水温变化。
b. 记录热水倒入冷水瓶前后的温度，分析热传递对物体内能的影响。
3. 实验三：探究做功对物体内能的影响。
目的：了解做功可以改变物体的内能。
步骤：a. 将一个重物悬挂在一个弹簧测力计上，记录重物的重力。
b. 将重物提升一定高度，记录提升过程中弹簧测力计的示数变化。
c. 分析做功对物体内能的影响。
（四）总结与反思：1. 总结实验结果，归纳热学的基本原理。
高中物理热学备课教案设计
高中物理热学备课教案设计课题：热力学基础学科：物理年级：高中课时：1课时教学目标：1. 了解热力学基本概念，包括热量、内能、热容等。
2. 掌握热力学基本定律，包括热传递、热平衡等。
3. 能运用热力学知识解决简单问题。
教学内容：1. 热力学基本概念：热量、内能、热容。
2. 热力学基本定律：热传递、热平衡。
教学重点：1. 热力学基本概念的理解和应用。
2. 热力学基本定律的掌握和运用。
教学步骤：一、导入（5分钟）1. 出示一个热力学实验，引导学生讨论热力学的概念和意义。
2. 提出本节课的学习目标，并激发学生的学习兴趣。
二、讲解（10分钟）1. 讲解热力学基本概念，包括热量、内能、热容的定义和计算方法。
2. 讲解热力学基本定律，包括热传递、热平衡的原理和应用。
三、实践（15分钟）1. 组织学生进行热力学实验，观察热传递、热平衡的现象。
2. 让学生根据实验数据计算热量、内能、热容等参数，并进行讨论。
四、总结（5分钟）1. 总结本节课的重点内容，强化学生对热力学基础知识的掌握。
2. 提出学生可能存在的问题，并指导学生继续深入学习。
五、作业布置（5分钟）1. 布置相关的课外阅读和练习题，巩固学生的学习成果。
2. 提醒学生按时完成作业，以便下节课进行复习和进一步学习。
教学反思：本节课通过引导学生参与实践活动，激发了学生的学习兴趣，并帮助学生巩固了热力学基础知识。
但是，在实践环节中，学生的合作能力有待提高，需要更多的组织和指导。
下节课将重点强化学生的实践能力和问题解决能力，帮助学生更好地理解和应用热力学知识。
「初中物理教案：热学基础」
「初中物理教案：热学基础」热学基础教案热学是物理学中的一门重要分支，它研究的是热量传递的原理和规律。
在初中物理教学中，热学基础是学生理解和掌握热学知识的前提。
本教案将围绕热学基础的核心概念展开教学，帮助学生深入理解热学的基本原理和应用。
一、引入1. 导入热学概念：向学生提问，什么是热量？热量是如何传递的？2. 引发思考：通过举例说明热量的传递方式，如食物加热、钢铁的传热等。
3. 引入研究热学的必要性：讨论为什么需要研究热学，如生活中的实际应用，工业发展等。
二、热量与温度1. 温度的定义与测量：引导学生理解温度的物理意义，温度计的工作原理和常用温度单位。
2. 热量与温度的关系：通过实验演示和讨论，引导学生了解热量与温度之间的关系，并探讨热平衡的概念。
三、热传递方式1. 热传递的三种方式：辐射、传导和对流。
结合实际生活中的例子，介绍每种热传递方式的特点和应用。
2. 热传递方式的差异：通过实验比较，让学生理解不同热传递方式的效率和传递速率，并探究其影响因素。
四、热量计算1. 热量的计算公式：讲解热量的计算公式及其中的物理意义。
引导学生运用公式计算具体的例子。
2. 实际问题的解答：通过实际问题的解答，帮助学生理解和运用热量计算公式，如物体受热后温度变化和热能转化问题。
五、温度变化规律1. 物体的热平衡：引导学生了解物体达到热平衡的特征和条件，以及温度的变化规律。
2. 热容和比热容：讲解热容和比热容的概念，并通过实验测量不同物体的比热容，说明不同物质的热性质差异。
六、热能转化与守恒1. 热能转化的方式：介绍热能转化的方式，如机械能、电能的转化。
引导学生理解能量守恒的原理。
2. 热能转化效率：讲解热能转化效率的概念和计算方法。
通过具体例子比较不同能源的转化效率。
七、实际应用1. 热学在生活中的应用：引导学生思考和讨论热学知识在日常生活中的应用，如空调、恒温饮水机等。
2. 热学在工业中的应用：介绍热学在工业中的重要应用，如制冷、电力等，让学生了解热学在工业发展中的重要性。
2022物理第13章热学第3节热力学定律与能量守恒定律教案
第3节热力学定律与能量守恒定律一、热力学第一定律1．改变物体内能的两种方式（1）做功；(2）热传递。
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＝Q＋W。
（3)正、负号法则：物理量W QΔU＋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，或者是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.2．条件性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。
3．第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律。
三、热力学第二定律1．热力学第二定律的两种表述（1）克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体.（2）开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功，而不产生其他影响.或表述为“第二类永动机是不可能制成的”。
2．用熵的概念表示热力学第二定律：在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小。
3．热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
4．第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律。
一、思考辨析（正确的画“√"，错误的画“×”)1．外界压缩气体做功20 J,气体的内能可能不变.2．给自行车打气时，发现打气筒的温度升高，这是因为打气筒从外界吸热。
（×) 3．可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功.4．热机中,燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化. (×)5．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，能量正在消失.6．利用河水的能量使船逆水航行的设想，符合能量守恒定律.(√)二、走进教材1．（人教版选修3－3P61T2）(多选)下列现象中能够发生的是（)A．一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热B．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能C．桶中混浊的泥水在静置一段时间后,泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体CD[由热力学第二定律可知，一切自发进行与热现象有关的宏观过程，都具有方向性,A错误;热机的工作效率不可能达到100%，B错误；泥沙下沉,系统的重力势能减少，没有违背热力学第二定律，C正确；冰箱通过压缩机的工作,把热量从低温物体传到高温物体,该过程消耗了电能，没有违背热力学第二定律，D正确。
高中物理必修一热学教案
高中物理必修一热学教案
课题：热学概念
教学目标：
1. 了解热学的基本概念和研究对象；
2. 掌握热学中常见的热力学过程及相关定律原理；
3. 能够应用所学知识解决实际问题。
教学重点和难点：
重点：热学的基本概念和热力学定律原理。
难点：理解热力学定律在实际问题中的应用。
教学准备：
1. 教材：高中物理教材《物理（必修1）》
2. 多媒体教学设备
3. 实验材料
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师通过实例引导学生思考：为什么夏天的水热起来后会变成蒸汽？为什么有些物体感觉热，有些物体感觉冷？
二、讲解热学概念（10分钟）
1. 介绍热学的定义和研究对象；
2. 讲解热力学基本概念，如温度、热量、热容等；
3. 解释热学定律，如热传导定律、热辐射定律等。
三、展示实验（15分钟）
教师进行实验演示，让学生观察并记录实验现象，并通过实验验证热学定律原理。
四、讨论解析（10分钟）
1. 学生就实验现象展开讨论；
2. 教师指导学生运用所学知识解析实验现象。
五、练习和作业（10分钟）
教师布置相关练习题目，巩固学生对热学知识的掌握，同时布置作业，要求学生进一步拓展研究内容。
六、课堂总结（5分钟）
教师对本节课的重点内容进行总结，并提出下次课程安排。
【教学反思】
通过本节课的教学，学生对热学的基本概念有了初步了解，同时也对热力学定律有了更深入的认识。
在未来的教学中，应该进一步引导学生进行实验探究，让学生在实践中更好地理解和应用所学知识。
高中物理热学备课教案模板
高中物理热学备课教案模板一、教学目标：1. 理解热学的基本概念和热力学定律。
2. 掌握热量的传递方式和热平衡的条件。
3. 能够运用热学知识解决实际问题。
二、教学重点和难点：重点：热平衡的条件和热传递的方式。
难点：应用热学知识解决实际问题。
三、教学内容安排：1. 热学的基本概念和热力学定律。
2. 热量的传递方式和热平衡的条件。
3. 热学问题的计算和实际应用。
四、教学过程安排：第一节：热学的基本概念和热力学定律1. 师生互动，引入热学知识，让学生了解热学的研究对象和基本概念。
2. 讲解热力学定律，包括热力学第一定律和热力学第二定律的内容。
3. 练习题目，让学生掌握热力学定律的应用。
第二节：热量的传递方式和热平衡的条件1. 讲解热量的传递方式，包括导热、对流和辐射等方式。
2. 解释热平衡的条件，让学生了解热平衡是什么以及如何判断热平衡。
3. 练习题目，帮助学生掌握热量传递方式和热平衡条件的应用。
第三节：热学问题的计算和实际应用1. 案例分析，让学生运用热学知识解决实际问题。
2. 讨论热学在生活和工作中的应用，激发学生对物理学的兴趣。
3. 思考题目，让学生思考热学知识对环境保护和节能减排的重要性。
五、教学反馈及总结：1. 回顾本节课所学内容，让学生总结重点知识点。
2. 解答学生提出的问题，帮助学生消化和吸收知识。
3. 布置课外作业，巩固本节课所学内容。
六、教学资源准备：1. 教科书、课件、实验器材等教学资料。
2. 多媒体设备、投影仪等教学工具。
七、教学效果评估：1. 课堂表现评价。
2. 作业成绩评价。
3. 学生学习情况调查。
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问题：如何判断系统的一
个态是平衡态？
回答：T，P，ni 在各处相等。---平衡态，无过程
问题：如何判断系统的一个态是近似平衡态？
回答：T / T , P / P , ni / ni 很小 ---近平衡态，准静
态过程
12
例子：压强、温度、体积、摩尔数、内能、表面张力系数、 弹簧的倔强系数。各是什么量
5 功的意义
功是反应系统物性的量。
可以说功和物态方程在某种程度上是等价的。
6 热量
系统和外界在非功过程交换的能量，称为热量
注意：1）热量过程量。
2）系统和外界必须有温度差，才能交换热量。
3）系统和外界交换能量的方式只有两种：功，热量。
都是系统的状态量。是很方 便的。2）任意形状系统的元功 也可以表示为这样的形式。
9
3）有限过程的体积变化功， V1 V2
V2
W pdV
V1
4）功的在PV图中的意义。
• PV图上的一点代表：平衡态 • PV图上的任意一条曲线代表： 准静态过程。非静态过程、非平衡态能否在PV图上表示？
• 循环过程的功在PV图上的意义？
1
• 注意：准静态过程是一个理想过程(理想模型) 。 现实生活中无严格的准静态过程，但是有很多近似的准静
态过程。
类比：质点、点电荷、刚体、理想气体、理想流体、自由 空间(完全真空)，等等，都是理想模型。
• 关于缓慢的感性的例子：汽车的内燃机中气体的周期运 动可以看成是缓慢的。那么气体经历的过程可以看成是 准静态过程。
6
§4.2 功和热量
1 功的定义 • 定义：在力学相互作用过程中系统和外界交换的能量。 要点： 1）力学相互作用，指系统和外界的相互作用或者是电磁
的或者是机械的。---不是传热的。 功的显著特点：给系统做功，系统一般会有宏观位移 或者变形发生(广义位移)。或者给系统做功，系统一 般有广义位移。 例子：压缩气体做功，气体体积变化---广义位移。 例子：重力给物体做功，物体位置变化---广义位移。 例子：拉弹簧做功，弹簧发生形变---广义位移。
7
• 2)功是一个过程量。不能说系统的一个平衡态具有 多少功。
3)功的符号定义：外界给系统做功为正功；系统给外 界做功为负功。W W
4）系统经历的准静态过程时，功才可以计算。
非静态过程的功，我们一般计算不出来，只能是实验
测量。
8
2 体积变化功 隐含：准静态过程!
dw Pe Adx pedV 包含外部量 准静态过程：P Pe • 外界给系统做的元功： dw pdV 评论：1) dw pdV 中的量
15
亥姆霍兹 德国 物理学家（1821～1894） 《力之守恒》 化学、力学、电磁学、热学
16
• 2 内能
内能：在热学参考系下，所有分子的无规则运动的能量之和。
热学参考系：使系统宏观静止的参考系
• 关于能量，有两点值得强调：
（1）能量的绝对值没有意义，能量的相对值才是有用的物理量。 例如：系统的动能总是相对于一个特定的参考系（或者坐标系） 而言。
3
c真空中的单摆(无空气阻力)发生的过程。
d空气中的单摆(有空气阻力)发生的过程。 e 气体的自发(自由)膨胀。 可逆过程：系统经历某个过
程(A过程)由初态变化为末态， 如果找得到另外一个过程，使 得系统和外界都复原。那么该 过程(过程A)就是可逆过程。如果找不到另外一个过 程，使得系统和外界都复原。那么该过程(过程A)就是 不可逆过程。 例子：前面的三个例子。 例子：功转化为热的过程是不可逆的。 此结论是不可以证明。它是一个定律(热力学第二定4 律)
非静态过程：不言而喻。
➢ 静态和非静态过程的弛豫时间解释
弛豫时间：系统从非平衡态演化到平衡态所花的时间。
压强弛豫时间： 103 s
准静态过程：过程经历的时间远大于弛豫时间
2
2 可逆与不可逆过程 例子：a 与生命有关的过程。
出生 儿童 少年 青年 成年 老年 坟墓
b 由新到旧的过程。
新 旧 坏掉
分析：
5
例子： 热量由高温物体传到低温物体的过程是不可逆的。 此结论不可以证明，它也是一个定律(热力学第二定 律
) 例子：自由膨胀过程是不可逆的。
此结论不可以证明，它是热力学第二定律。 分析：压缩使系统复原。其他影响：功转化为热。 例子：扩散过程是不可逆的。 此结论不可以证明，它是热力学第二定律。 结论：和热现象有关的所有的、实际的、宏观的过程 都是不可逆的。 和热现象有关的可逆过程(理想的过程)：无耗散的准 静态过程是可逆过程。 等温传热是可逆过程， 不等温传热是不可逆过程。
§4.3 热力学第一定律
本质：能量转化和守恒定律在热学系统的表现。
1 历史
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焦耳(1818-1889),英国。 热功当量
w电＝I 2Rt＝JQ w重力＝JQ Q cmT
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迈尔,德国(1814-1878).医生，物理学家
迈尔曾是一位随船医生，在一次驶往 印度尼西亚的航行中，给生病的船员做手术时，
V2
W pdV pV2 V1
V1
（3）等容过程。 W 0
11
• 4 其他形式的功 A 弹性棒系统的元功
dw Fdl
B 表面系统的元功
dw Fdx 2Ldx dA
表面张力系数: 对一个表面而言单位长度上一部分给另 外一部分的力.
C 功的一般表达形式
dw Yidxi
i
• 广延量:和系统的质量或者摩尔数成正比的量。 • 强度量：和系统的质量或者摩尔数无关的量。
? 发现热带地区血的颜色比温带地区的新鲜红亮。 食物中含有的化学能，可转化为热能， 在热带情况下，机体中燃烧过程减慢， 因而留下了较多的氧。 氧合血红蛋白为红色，脱氧血红蛋白为紫红色
《论有机体的运动与物质代谢关系》1845 植物吸收了太阳能，把它转化为化学能。动物摄取
植物，通过氧化把化学能转化为热和机械能。
10
• 3 理想气体在几个特殊过程中功的计算
（1）等温过程。隐含(准静态过程)
温度为T的 摩尔理想气体，体积由 V1 V2 的等温
过程。计算外界给系统的功。
V2
W pdV
V1
pV RT
V2 RT
W
dV
V1 V
（2）等压过程。
RT ln V
V1V2
/ V1 )