高中物理_热力学第一定律 能量守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思.pdf

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：夏天去过泰山的同学，都知道泰山顶上很冷，飞机在万米高空飞行时，飞机周围

的温度会达到零下四五十摄氏度，这是为什么呢？让我们带着这个问题走进今天的课堂教学

——热力学第一定律能量守恒定律

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。

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。

［问］如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能的变化与热量Q及做

的功W之间又有什么关系呢？

［板书］ΔU=W+Q

［介绍］该式表示的是功、热量跟内能改变之间的定量关系，在物理学中叫做热力学第

一定律。

［投影］定律中各量的正、负号及含义

物理量符号意义符号意义

W+外界对物体做功－物体对外界做功

Q+物体吸收热量－物体放出热量

ΔU+内能增加－内能减少

［投影］例题

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例题：一定量的气体从外界吸收了2.6×10J的热量，内能增加了4.2×10J。

问：①是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？

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②如果气体吸收的热量仍为2