高一物理能量的守恒与耗散解析.ppt

第二章《能量的守恒与耗散》 2.1《能量守恒定律》 教学目标 知识与能力： 1、掌握功的概念及变力做功的计算方法。 2、掌握保守力的特征及势能的概念，并会计算各种势能。 3、掌握质点和质点系的功能转换关系，并能灵活运用解决有关问题。 4、掌握机械能守恒定律及其适用条件。 5、理解势能曲线及其基本特征。 二、重点、难点分析　 1．重点内容是量守恒定律，强调量守恒定律是自然科学中最基本定律。 学习运用量守恒原理计算一些物理习题。 2．运用量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 具　 幻灯、幻灯片，其内容是： 1．反映电能、机械能、化学能与内能相互转化的实例插图。 2．反映自然界各种形式能相互转化的实例插图。 3．历史上有人设计的“永动机”插图。 2.2《热力学第一定律》 教学目标 知识与能力： 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 2.3《热机的工作原理》 教学目标 1、蒸汽机的工作原理 工作物质：水蒸气 能量变化：化学能→内能→机械能 ２、内燃机和燃气轮机 ３、制冷机 2.4《热力学第二定律》 教学目标 知识与能力： 1、了解某些热学过程的方向性；2、了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成；3、了解热力学第二定律的两种表述，理解热力学第二定律的物理实质；4、知道什么是能量耗散。 教学重点：1、热力学第二定律的实质，定律的两种不同表述；2、知道什么是第二类永动机，以及它不能制成的原因 教学难点：热力学第二定律的物理实质 教具：扩散装置 举例： 定律内容： 2.5《有序、无序和熵》 教学目标 １、热力学第三定律 （1）热力学温度T与摄氏温度t之间的换算 （2）热力学第三定律内容：不可能通过有限的过程把物体冷却到绝对零度。 ２、能量的耗散与退化 ３、熵增加原理 能量守恒定律 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别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。 第一类永动机 不消耗能量的机器 第一类永动机不可能制成 改变内能的两种方式 做功 热传递 对内 对外 吸热 放热 内能增加 内能增加 内能减少 内能减少 （W为正值） （W为负值） （Q为正值） （Q为负值） 一、蒸汽机 蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。 纽可门 瓦特 蒸汽机的改良者 19世纪末，随着电力应用的兴起，蒸汽机曾一度作为电站中的主要动力机械。1900年，美国纽约曾有单机功率达五兆瓦的蒸汽机电站。 1829年创造了“火箭”号蒸汽机车，该机车拖带一节载有30位乘客的车厢，时速达46公里/时，引起了各国的重视，开创了铁路时代。 至1807年，美国的富尔顿制成了第一艘实用的明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号。 直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。 自18世纪晚期起，蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用，在冶炼、纺织、机器制造等行业中也都获得迅速推广。 17世纪蒸汽提水机 1、蒸汽机的工作原理 锅炉中的水受热变成水蒸气,水蒸气经管道进入汽室,通过滑动阀控制,蒸汽轮流着从两汽路进入汽缸,驱动活塞往复运动,对外做功. 2、工作物质：水蒸气 3、能量变化：化学能→内能→机械能 二、内燃机和燃气轮机 1、燃料在汽缸内燃烧，直接利用汽缸内生成的高温高压气体推动活塞做功，这样的热机叫做内燃机。 2、汽油机、柴油机等都是内燃机 吸气和压缩冲程：空气进入汽缸，并受到压缩。汽油机在吸气冲程吸入的的是汽油与空气的混合物，在压缩冲程结束时由电火花点火。 做功冲程：汽油燃烧后形成高温高压气体，推动活塞做功。这一过程中燃气的温度下降，压强减小。 排气冲程：做功之后，飞轮由于惯性继续转动，带动活塞把汽缸中的废气排出，为下一个循环的进气冲程做准备。 汽油机 柴油机 柴油机不靠电火花点火。压缩冲程之后喷入柴油，柴油在高温压缩空气中可以自燃。 三、制冷机 高温热库 低温热库 W 动力机 高温热库 低温热库 W 制冷机 工作原理 制冷机的压缩机在电动机等的带动下做功，将蒸气状的制冷剂压入冷凝器（散热器），制冷剂在冷凝器液化，放出热量；液态的制冷剂进入蒸发区后，通过很细的管道后膨胀、汽化，这个过程中冷库的温度降低。其后再次进入压缩机，准备下一次循环过程。 请回答：热力学第一定律的文字叙述和数学表达式？ 复习提问： 内容：外界对物体所做的功W加上物体从外界吸