《热学》电子教案
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。
电子行业《热学》电子教案
电子行业《热学》电子教案一、导言热学是电子行业中的一个重要概念，它涉及了电子元件的热稳定性、散热设计以及热管理等方面。
本教案旨在介绍电子行业中的热学知识，并提供一些实际案例和应用示例，帮助学员更好地理解这一概念。
二、基本概念1. 热量热量是热学的基本概念之一。
它指的是物体在温度差的作用下，由高温物体向低温物体传递的能量。
电子设备在工作过程中会产生热量，如果不能及时处理，就会导致设备过热、性能下降甚至损坏。
2. 热传导热传导是热量在物体内部传递的过程。
在电子行业中，热传导是指电子元器件内部的热量传递过程，主要通过导热材料进行。
合理选择导热材料并设计良好的散热结构，可以提高元器件的热传导效率。
3. 热阻热阻是指物体抵抗热传导的能力。
在电子行业中，热阻是指电子器件与外界环境之间的热传导阻力。
降低热阻可以有效地改善电子器件的散热性能。
三、热学在电子行业中的应用1. 散热设计在电子设备中，一些元器件在工作过程中会产生大量的热量，如果不能及时散热，就会导致设备过热。
因此，合理的散热设计是电子行业中十分重要的一环。
通过选择合适的散热材料、设计散热结构以及增加散热风扇等方式，可以有效地提高电子设备的散热能力。
2. 热稳定性设计电子器件的性能会随着温度的变化而变化。
在设计电子器件时，需要考虑到温度对性能的影响，并进行合理的热稳定性设计。
通过选择适当的材料、合理的设计电路，可以提高电子器件在高温环境下的稳定性。
3. 环境温度控制电子设备的工作环境温度对其性能和寿命都有很大的影响。
在电子行业中，需要对设备的工作环境进行温度控制，以确保其正常工作。
通过合理的散热设计、空调设备等手段，可以控制设备的环境温度。
四、实际案例1. 智能手机散热设计智能手机在使用过程中，由于各种功能的开启和高性能处理器的运行，会产生大量的热量。
如果不能及时散热，就会导致手机过热，影响使用体验。
因此，智能手机的散热设计非常重要。
智能手机的散热设计一般包括以下几个方面：选择合适的散热材料，增加散热结构，如散热片、散热孔等，以增加散热面积和导热能力；设计合理的散热通道，使热量能够有效地从内部传递到外部；增加散热风扇等。
热学知识教案：教你认识热力学基本概念
热学知识教案：教你认识热力学基本概念一、教学目标1. 让学生了解热力学的基本概念，理解热量、内能、温度等基本物理量的定义及它们之间的关系。
2. 使学生掌握热传递的两种方式：导热和对流。
3. 培养学生运用热力学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 热量、内能、温度的定义及它们之间的关系。
2. 导热和对流的概念及其在实际中的应用。
三、教学重点与难点1. 热量、内能、温度三个基本物理量的定义及其相互关系。
2. 导热和对流的理解及其在实际问题中的应用。
四、教学方法采用讲授法、案例分析法和小组讨论法相结合，引导学生通过观察、思考、讨论，掌握热力学基本概念。
五、教学过程1. 导入：通过一个生活中的热现象，如热水袋加热，引发学生对热力学的好奇心，激发学习兴趣。
2. 新课导入：介绍热量、内能、温度的定义及它们之间的关系。
3. 案例分析：分析实际生活中的导热和对流现象，如烧水时水温的变化、暖气片的散热等。
4. 小组讨论：让学生分组讨论如何应用热力学知识解决实际问题，并分享讨论5. 总结与评价：对本节课的主要内容进行总结，并对学生的学习情况进行评价。
6. 作业布置：布置一些有关热力学基本概念的练习题，巩固所学知识。
六、教学活动设计1. 热量、内能、温度概念的理解：通过实验、动画演示等方式，直观地展示热量、内能、温度的概念，让学生更好地理解这三个基本物理量。
2. 导热和对流现象的观察：利用实验、图片等素材，让学生观察并理解导热和对流的现象。
3. 热力学应用案例分析：分析生活中的热现象，如烹饪、保暖等，引导学生运用热力学知识解决实际问题。
4. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享彼此对热力学知识的理解和应用，互相学习，共同进步。
5. 课堂小结：对本节课的主要内容进行总结，加深学生对热力学基本概念的理解。
七、教学评价1. 课堂问答：通过提问的方式，检查学生对热量、内能、温度等基本概念的理解程度。
2. 案例分析报告：评估学生在案例分析环节中对热力学知识的运用能力。
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。
初中物理热学单元教案
初中物理热学单元教案教学目标：1. 了解热学的概念和基本原理；2. 掌握热传递的方式和热量计算；3. 理解物质的三态变化和相互转化；4. 能够运用热学知识解释生活中的现象。
教学内容：1. 热学的概念和基本原理；2. 热传递的方式和热量计算；3. 物质的三态变化和相互转化；4. 生活中的热学现象。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入话题：讨论冬天感觉冷的原因。
2. 学生回答：因为天气冷，温度低。
3. 教师总结：温度是表示物体的冷热程度，而热学就是研究物体温度变化和热能传递的学科。
二、热学的概念和基本原理（15分钟）1. 介绍热学的定义：热学是研究物体温度变化和热能传递的学科。
2. 讲解热能的概念：热能是指物体中大量做无规则运动的分子所具有的能量。
3. 解释温度和热能的关系：温度越高，物体内部分子的运动越剧烈，热能越大。
三、热传递的方式和热量计算（20分钟）1. 介绍热传递的方式：传导、对流和辐射。
2. 讲解热传递的条件：不同的物体或同一物体的不同部分存在着温度差。
3. 演示实验：通过实验观察热能的传递过程。
4. 讲解热量计算公式：Q=cm(t-t)，其中Q表示热量，c表示比热，m表示质量，t表示温度变化。
四、物质的三态变化和相互转化（15分钟）1. 介绍物质的三态：固态、液态和气态。
2. 讲解三态之间的相互转化：固态→液态（熔化）、液态→气态（蒸发）、气态→液态（凝固）、液态→固态（凝固）、气态→固态（升华）。
3. 演示实验：通过实验观察物质的三态变化过程。
五、生活中的热学现象（10分钟）1. 讨论生活中的热学现象，如热水袋、暖气、烹饪等。
2. 让学生举例说明热学现象的应用，并解释其原理。
六、总结和练习（10分钟）1. 教师总结本节课的重点内容，强调热学的概念、热传递方式和物质三态变化。
2. 布置练习题目，让学生巩固所学知识。
教学评价：1. 课堂讲解清晰，学生能够理解热学的概念和基本原理；2. 学生能够掌握热传递的方式和热量计算方法；3. 学生能够理解物质的三态变化和相互转化；4. 学生能够运用热学知识解释生活中的现象。
初中物理热学的教案
初中物理热学的教案教学目标：1. 了解热学的概念和基本原理；2. 掌握热传递的方式和热量计算；3. 理解物质三态之间的相互转化；4. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
教学重点：1. 热传递的方式和热量计算；2. 物质三态之间的相互转化。
教学难点：1. 热量计算公式的理解和应用；2. 物质三态之间的转化的原理。
教学准备：1. 实验室用具：烧杯、温度计、酒精灯、沙子、水等；2. 教学课件和教案。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生思考：我们日常生活中常见的物态变化现象有哪些？2. 学生回答，教师总结：如冰融化、水沸腾、蒸汽凝结等。
二、热学的概念和基本原理（10分钟）1. 介绍热学的定义：热学是研究热量传递和物质温度变化的科学。
2. 讲解热量的概念：热量是指物体吸收或放出热的多少，单位是焦耳。
3. 讲解比热的概念：比热是指单位质量的物质，温度升高1摄氏度所吸收的热量，单位是焦耳/千克。
三、热传递的方式（10分钟）1. 讲解热传递的定义：热传递是指热量从高温区域传递到低温区域的过程。
2. 讲解热传递的方式：传导、对流和辐射。
3. 引导学生思考：生活中哪些现象属于热传递？四、热量计算（10分钟）1. 讲解物体间的热传递公式：Q=cm(t-t)，其中Q表示热量，c表示比热，m表示质量，t 表示温度变化。
2. 讲解燃料的燃烧值的概念：燃料的燃烧值是指1千克燃料完全燃烧放出的热量。
3. 举例讲解热量的计算。
五、物质三态之间的相互转化（10分钟）1. 讲解物质三态的概念：固态、液态和气态。
2. 讲解物质三态之间的相互转化：如冰融化成水、水沸腾成蒸汽等。
3. 引导学生思考：物质三态之间的转化过程中，热量是如何变化的？六、实验操作（10分钟）1. 安排学生分组进行实验，观察和记录实验数据。
2. 实验一：观察水的沸腾过程，记录水沸腾的时间和温度。
3. 实验二：比较水和沙子的容热本领，加热相同时间，观察温度变化。
物理高中热学教案
物理高中热学教案
课题：热力学基础
教学目标：
1. 了解热力学的基本概念和原理；
2. 掌握热力学中常见的术语和符号；
3. 能够运用热学知识解决相关问题。
教学内容：
1. 热力学的基本概念
2. 热力学中的能量转化
3. 热力学定律和术语
4. 热力学过程的分析
教学重点和难点：
1. 热力学的基本原理和概念；
2. 热力学定律和术语的理解；
3. 热力学过程的分析和计算。
教学过程：
一、导入（5分钟）
通过一个简单的问题引入热学的概念，引发学生思考和讨论。
二、讲解和探究（25分钟）
1. 讲解热力学的基本概念和原理；
2. 探讨热力学中的能量转化和热力学定律；
3. 引导学生分析热力学过程，并解决相关问题。
三、练习和讨论（15分钟）
组织学生进行相关的练习和讨论，巩固所学知识。
四、总结和拓展（5分钟）
对本节课的内容进行总结，并引入下节课内容的预习。
教学反馈：
通过课堂练习和讨论，及时检测学生的掌握程度，并针对性地进行反馈和辅导。
教学评价：
通过课后作业和测试，评估学生对热学知识的掌握情况，并根据评价结果进行教学调整和辅导。
教学拓展：
引导学生拓展应用热学知识解决实际问题，培养学生的问题解决能力和创新意识。
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tF
[9 5
t
0C
32]0F
t是摄氏温标
TR
1.8T (
0R) K
TR是兰（金）氏温标
TR
[
tF 0F
459.67]0R
温度
单 符 固定点的温度值 位 号 绝对零度 冰点 三相点 汽点
与热力学温度 的关系
热力学温度 K T 0
273.15 273.16 373.15 T=T
通用 情况
国际通用
摄氏温标 C t -273.15 0.00
热力学：由观察和实验总结出来的热现象规律，构成
热现象的宏观理论，叫做热力学。
热力学方法的优点：
热力学基本定律是自然界中的普适规律，只 要在数学推理过程中不加上其它假设，这些 结论也具有同样的可靠性与普遍性。 热力学的局限性：
1、它只适用于粒子数很多的宏观系统；
2、它主要研究物质在平衡态下的性质，它不能解答系统如何从非平 衡态进入平衡态的过程；
13
3、它把物质看成为连续体，不考虑物质的微观结构
2、微观描述过程：统计物理学
统计物理学则是热物理学的微观描述方法，它从物质由大
数分子、原子组成的前提出发，运用统计的方法，把宏观性质看 作由微观粒子热运动的统计平均值所决定，由此找出微观量与宏 观量之间的关系。
微观描述方法 在于它在数学上遇到很大的困难， 的局限性： 由此而作出简化假设（微观模型）
（体积不变）
374.0 373.2 373.0
T(p)=373.15K
O2
空气 N2 H2
200 400 600 800 1000
由气体温度计所 定出的温标称为 理想气体温标
Ptr/(133.3224Pa)
23
例1.1
如图所示，若测得此时B的压强读数为p，求待测 温度T。
解：
VB
B
m
温泡A
压力表B
1、分子运动论的实验 基础及基本论点；
2、理想气体分子运动 的规律（平衡态）；
3、理想气体内迁移规 律（非平衡态）。
热学理论的应用 （物性学）
1、实际气体、 液体、固体的基 本性质； 2、一级相变特 征及基本规律。
2
❖ 古希腊（公元前611—430年） 四元素说：万 物是由土、水、火、气四种元素在数量上不 同比例的配合组成的。
3、热力学第零定律的物理意义
•互为热平衡的物体之间必存在一个相同的特征，即它们的 温度是相同的。 •第零定律不仅给出了温度的概念，而且指出了判别温度 是否相同的方法。
温度计
21
三、温标
1、温标的建立
温度的数值表示法叫做温标
经验温标的三要素
•选择测温物质，确定测温参量（属性） •选定固定点
•进行分度，即规定测温参量随温度 的变化关系
2、理想气体温标
以气体为测温物质，利用理想气体状态方程中体积（压
强）不变时压强（体积）与温度成正比关系所确定的温标称 为理想气体温标
22
T ( p) pV0
R
V0不变
ptr
R
V0
273.16
T ( p) 273.16K lim p p ptr 0 tr
T(p)
Ptr为该气体温度计在水的三相点 （气、液、固三相共存）时的压强
❖ 我国殷商时期 五行学说：金、木、水、火、 土是构成世界万物的五种基本元素，称为五 行。中国古代提出的元气说，就认为热（火） 是物质元气聚散变化的表现。
3
从钻木取火到商周的青铜器 伽利略温度计 16世纪 (明)
4
瓦特早期蒸汽机
清 初
5
6
1807年
嘉庆12年
7
1823年
道光3年
8
1892年
4、分子的运动遵从经典力学的规律
处于平衡态的气体均具有分子混沌性
在常温下，压强在数个大气压以下的气体，一般都能很好 地满足理想气体方程。
31
二、单位时间内碰在单位面积器壁上的平均分子数
z b
a
c
vt
ΔA 0
x
N A vt n 6
N nv , At 6
y
(以后可用较严密的方法得到 nv ) 4
35
单个分子遵循力学规律
y
A2 o
z
- mmvvvxx x
A1 y zx
x方向动量变化
pix 2mvix
热动平衡的统计规律 （ 平衡态 ）
1）分子按位置的分布是均匀的 n dN N dV V
2）分子沿各方向运动概率均等
分子运动速度
vi
vixi
viy
j
viz k
34
各方向运动概率均等
vx vy vz
x 方向速度平方的平均值
v2x
1 N
vi2x
i
各方向运动概率均等
v2x
v2y
v
2 z
1 v2 3
同治18年(仿哥窑五彩)
9
1.官窑:南宋
五大名窑:
2.定窑:宋,河北曲阳
3,汝窑:宋,河南宝丰 4,哥窑:南宋,浙江龙泉
5,均窑:宋,河南禹县
10
主要参考书目：
1. 秦允豪，《热学》（第二版），高等教育出版社，2006 2. 赵凯华等，《热学》，高等教育出版社，2005 3. 黄淑清等， 《热学教程》，高等教育出版社，2003 4. 李椿等，《热学》，高等教育出版社，2004 5. 王竹溪，热力学，北京大学出版社，2005 6. 张玉民等，《热学》，科学出版社，2006 7. 李洪芳，《热学》，复旦大学出版社，2001 8. 包科达，《热物理学基础》，高等教育出版社，2001 9. Serway & Faughn , College Physics (Sixth Edition),清华大学出版社，2005 10、Sears and Zemanskys, University Physics (第10版)（上册），
利用扫描隧道显
微镜技术把一个个原 子排列成 IBM 字母 的照片.
二、分子热运动
N A 6.02 1023个 / mol
1、分子或原子处于不停的热运动
•扩散 •布朗运动
27
2、涨落现象
这种偏离统计平均值的现象称为涨落现象
可以证明，在粒子数可自由出入的某空间范围内的 粒子数的相对涨落反比于系统中粒子数N的平方根。
非平衡态，不能用P、V、T图来表示。
17
§1.3 物态方程
一、物态方程
平衡态 Ti Ti ( pi ,Vi,m )或fi (Ti , pi ,Vi,m ) 0
把处于平衡态的某种物质的热力学参量（如压强、体积、温度） 之间所满足的函数关系称为该物质的物态方程或称状态方程。
二、热膨胀现象
•等温压缩系数
机械工业出版社，2003 11、王楚等，热学（基础物理教程 面向21世纪课程教材），2003 12、 梁绍荣等，普通物理学，第二卷，高等教育出版社，2006
成绩考核：平时作业10%、课堂讨论10%、期中占20%、 期末占60%
11
第一章 导论
§1.1 宏观描述方法与微观描述方法
一、热学的研究对象及其特点
《热学》电子教案
面向物理学本科学生 主讲：冯尚申
1
热学内容图析
热学发展规律简史 研究对象及方法
总论
量热与量温 热传递的一般规律 热力学平衡态的特征及充要条件 热力学第零定律、温度和温标 理想气体定律和状态方程
热力学基础 （宏观理论）
1、热力学第 一定律； 2、热力学第 二定律； 3、热机。
分子运动论 （微观理论）
封闭系统：与外界不交换物质但可交换能量的系统
开放系统：与外界既交换物质又交换能量的系统
热力学与力 学的区别
热力学参量：压强、体积、温度等 热力学的目的：基于热力学的基本定律 力学的目的：基于牛顿定律（力学参量） 15
二、平衡态与非平衡态
1、平衡态
孤立系统
在不受外界条件影响下，经过足够
长时间后系统必将达到一个宏观上看来
[(N )2 ]1/ 2 1
N
N
粒子数越少，涨落现象越明显。
应用： •小镜子的小角度振荡 •涨落电流的热噪声
28
三、分子间的吸引力与排斥力
1、吸引力和排斥力
f
很多物质的分子引力作
用半径约为分子直径的两倍
左右，超过这一距离，分子
间相互作用力已很少。
o
排斥力作用半径就是两分子
刚好“接触”时两质心间的距离。
热物理学是研究有关物质的热运动以及与热相联 系的各种规律的科学。
热现象：这些与温度有关的物理性质的变化。 热学研究对象：所有与热相联系的现象。 特点：热物理学研究的是由数量很大的微观粒子所 组成的系统。 大数粒子：我们把数量级达到宏观系统量级的粒子1。2
二、宏观描述方法与微观描述方法
1、宏观描述方法：热力学方法
32
三、理想气体压强公式
设 边长分别为 x、y 及 z 的长方体中有 N 个全
同的质量为 m 的气体分子，计算 A1 壁面所受压强 .
y
A2
o
z
- mmvvvxx x
v y A1 y
o
z x vz
vv x
33
单个分子对器壁碰撞特性 : 偶然性 、不连续性.
大量分子对器壁碰撞的总效果 ： 恒定的、持续 的力的作用 .
0.01
100.00
t 0C
T K
273.15
国际通用
华氏温标 F
tF -459.67 32.00
32.02
212.00
t 0F
9 5
T K
459.67
英美等 国使用