20xx人教版高中物理選修（3-3）第十章《熱力學(xué)定律》word教學(xué)設(shè)計(jì)-文庫吧
2024-11-08 05:42 本頁面
【正文】 熱量，物體內(nèi)能如何變化？ 結(jié)論： 在沒有做功情況下，物體與外界間傳遞熱量 Q，物體內(nèi)能變化為 △ U，則△ U＝ Q，為了在此表達(dá)式中能反映物體對(duì)外界是吸熱不是放熱，作出規(guī)定：吸熱 Q 取正值，放熱 Q 取負(fù)值，由此可知：物體吸熱，內(nèi)能增加，放熱，內(nèi)能 減少。 （ 2）如果物體和外界不發(fā)生熱交換，當(dāng)外界對(duì)物體做了 10J 功，物體內(nèi)能增加了多少？當(dāng)物體對(duì)外做了10J 功，物體內(nèi)能又如何變化？ 結(jié)論： 在無熱交換情況下，△ U＝ W（對(duì)外做功時(shí)， W取負(fù)值） （ 3）如果物體內(nèi)能在改變的過程中，既有熱傳遞又有做功，例如外界對(duì)物體做了 10J 的功，同時(shí)物體吸收4J 熱量，物體的內(nèi)能如何變化？ （ 4）又如，外界對(duì)物體做 10J 功，物體放熱 4J 物體內(nèi)能又如何變化？又物體對(duì)外界做了 10J 功，物體吸熱 4J，物體放熱 4J 物體內(nèi)能又如何變化？ 綜上所述： 在能的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移過程中，一個(gè)物體，如果沒有吸 收熱量也沒有放出熱量，那么外界對(duì)它做多少功它的內(nèi)能就增加多少；如果它既沒有對(duì)外做功，外界也沒有對(duì)其做功，則它從外界吸收多少熱量，它的內(nèi)能就增加多少。用△ U 表示物體內(nèi)能的增量，用 Q 表示吸收的熱量，用 W 表示外界對(duì)物體所做的功，那么：△ U＝ Q＋ W 上式就是熱力學(xué)第一定律。 例 1： 一定量的氣體從外界吸收了 105J 的熱量，內(nèi)能增加了 105J，外界對(duì)物體做了多少功？ 解： 根據(jù)熱力學(xué)第一定律得， W＝△ U－ Q＝ 105J－ 105J＝ 105J 能的轉(zhuǎn)化 物體的每一種運(yùn)動(dòng)形式 都有一種對(duì)應(yīng)的能 機(jī)械運(yùn)動(dòng)――機(jī)械能 熱運(yùn)動(dòng)――內(nèi)能 電荷運(yùn)動(dòng)――電能 化學(xué)運(yùn)動(dòng)――化學(xué)能 生物運(yùn)動(dòng)――生物能 原子核內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)――原子能 各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化： 機(jī)械能中的動(dòng)能和勢(shì)能可互相轉(zhuǎn)化（自由落體運(yùn)動(dòng)），機(jī)械能可以與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化（摩擦生熱，消耗了機(jī)械能通過做功的形式轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；熱機(jī)中的氣體推動(dòng)活塞做功把氣體內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能），其它形式有能也可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如電流通過導(dǎo)體時(shí)，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；熾熱的燈絲發(fā)光，又把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成光能；燃燒時(shí)，把 化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能） 能量守恒定律 （ 1）內(nèi)容： 能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能眾一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。 永動(dòng)機(jī)不可能制成 討論： 第一類永動(dòng)機(jī)是否真的能永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去？（它不可能持續(xù)運(yùn)動(dòng)的原因：雖然右邊每個(gè)球的力矩大，但球的個(gè)數(shù)少，左邊的每個(gè)球產(chǎn)生的力矩雖然小，但是球的個(gè)數(shù)多，于是輪子不會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去對(duì)外做功，只會(huì)擺動(dòng)幾下便停在圖中所畫的位置上），不消耗能量的機(jī)器從來沒有制成功過。能量不能創(chuàng)生，工程技術(shù)的任務(wù)在于設(shè)法找出合理 利用能源途徑和減少能量損耗，而不是去研制永動(dòng)機(jī)。 熱力學(xué)第二定律 三維教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 （ 1）了解熱力學(xué)第二定律的發(fā)展簡(jiǎn)史； （ 2）了解什么是第二類永動(dòng)機(jī)，為什么第二類永動(dòng)機(jī)不可以制成； （ 3）了解熱傳導(dǎo)的方向性； （ 4）了解熱力學(xué)第二定律的兩種表述方法，以及這兩種表述的物理實(shí)質(zhì)； （ 5）了解什么是能量耗散。 過程與方法： 情感、態(tài)度與價(jià)值觀： 教學(xué)重點(diǎn)： 熱力學(xué)第二定律及所反映出的熱現(xiàn)象的宏觀過程的方向性。
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