Teaching3.1熱力學(xué)第一定律Thetop"Start"panelallowsyoutomodifythefont,size,color,linespacing,andmore.Itisrecommendedthatthetextbe8to18characterswith1.3timesthespacebetweenthecharacters.授課人：

教師說課│公開課│示范課│教師授課壹素養(yǎng)目標(biāo)（1）了解焦耳的兩個實驗的原理，認(rèn)識焦耳實驗探究對建立熱力學(xué)規(guī)律的意義。會用功能關(guān)系構(gòu)建內(nèi)能的概念。（2）知道做功與傳熱在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的區(qū)別，并會區(qū)分熱量和內(nèi)能的概念。理解做功與內(nèi)能的改變和傳熱與內(nèi)能的改變的關(guān)系，會解釋相關(guān)的現(xiàn)象。（3）能以系統(tǒng)為研究對象，用綜合分析的方法推導(dǎo)出熱力學(xué)第一定律。（4）能運用熱力學(xué)第一定律解釋和計算能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移問題。conclusion課堂導(dǎo)入ONE

在空氣壓縮引火儀底部放置少量的硝化棉，迅速壓下筒中的活塞，可以觀察到硝化棉燃燒的火苗。為什么筒底的硝化棉會被點燃呢？你能解釋這個現(xiàn)象嗎？課堂導(dǎo)入課程目錄知識點講解、探索新知壹總結(jié)與歸納貳課堂檢測叁課后作業(yè)肆conclusion知識點講解TWO知識點講解一、焦耳的實驗1.改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)的方法：傳熱做功焦耳（JamesPrescottJoule，1818—1889）知識點講解2.實驗一：對系統(tǒng)做機械功⑴實驗裝置⑵實驗原理重物下落時帶動葉片轉(zhuǎn)動，通過攪拌對絕熱容器內(nèi)的水做功，水由于摩擦而溫度上升，即狀態(tài)發(fā)生變化。⑶研究對象——熱力學(xué)系統(tǒng)：容器中的水——封閉系統(tǒng)：與外界沒有物質(zhì)交換，但有能量交換。知識點講解⑷狀態(tài)變化過程系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中，系統(tǒng)不從外界吸熱，也不向外界放熱。絕熱過程：⑸焦耳的多次實驗測量結(jié)論盡管各次懸掛重物的質(zhì)量不同，下落的高度也不一樣，但只要重力所做的功相同，容器內(nèi)水溫上升的數(shù)值都是相同的，即系統(tǒng)狀態(tài)的變化是相同的。知識點講解⑴實驗裝置⑵實驗原理讓正在下降的重物帶動發(fā)電機發(fā)電，電流通過浸在液體中的電阻絲，由電流的熱效應(yīng)給液體加熱，使液體溫度上升。⑶焦耳的多次實驗測量結(jié)論3.實驗二：對系統(tǒng)做電功

對于同一個系統(tǒng)，如果過程是絕熱的，那么不管通過電阻絲的電流或大或小、通電時間或長或短，只要所做的電功相等，則系統(tǒng)溫度上升的數(shù)值是相同的，即系統(tǒng)的狀態(tài)就發(fā)生了同樣的變化。知識點講解實驗1重物下落重力做功葉片攪拌容器中的水水與葉片摩擦而溫度上升系統(tǒng)從狀態(tài)1變?yōu)闋顟B(tài)2T1T2實驗2系統(tǒng)從狀態(tài)1變?yōu)闋顟B(tài)2T1T2電機發(fā)電電熱絲發(fā)熱發(fā)熱絲對水加熱溫度上升重物下落重力做功做功的數(shù)量只由過程始末兩個狀態(tài)1、2決定，而與重物的質(zhì)量、做功的次數(shù)無關(guān)。系統(tǒng)狀態(tài)通過絕熱過程發(fā)生變化做功的數(shù)量只由過程始末兩個狀態(tài)1、2決定，而與做功的方式無關(guān)。知識點講解4、內(nèi)能：

任何一個熱力學(xué)系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，這個物理量在初末兩個狀態(tài)間的差別與外界在絕熱過程中對系統(tǒng)所做的功相聯(lián)系.我們把這個物理量稱為系統(tǒng)的內(nèi)能。⑵微觀定義（分子動理論對內(nèi)能的定義）：

物體中所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。⑴宏觀定義（熱力學(xué)對內(nèi)能的定義）：

任何一個熱力學(xué)系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的一種能量，這種能量叫做系統(tǒng)的內(nèi)能。知識點講解二、功與內(nèi)能的改變

在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過程中，系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過絕熱過程達到狀態(tài)2。ΔU=U2-U1ΔU=W系統(tǒng)內(nèi)能增量外界對系統(tǒng)所做的功WQ=0U1U2知識點講解

在絕熱過程中，外界對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加；系統(tǒng)對外做功，系統(tǒng)的內(nèi)能減少。知識點講解三、熱與內(nèi)能的改變單純地對系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)水壺溫酒容器中的酒——封閉系統(tǒng)：與外界沒有物質(zhì)交換，但有能量交換?！鱑＝QQT1T2U1U2ΔU=U2-U1系統(tǒng)內(nèi)能增量

即在外界對系統(tǒng)不做功的情況下，外界傳遞給系統(tǒng)的熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能的改變量。知識點講解

1.熱傳遞兩個溫度不同的物體互相接觸時溫度高的物體要降溫，溫度低的物體要升溫，并將持續(xù)到系統(tǒng)間達到熱平衡即溫度相等為止，這個過程稱之為熱傳遞。熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射。

3.發(fā)生熱傳遞的條件：當(dāng)物體之間或物體的不同部分之間存在溫度差時才能發(fā)生熱傳遞。溫度↓溫度↑內(nèi)能↓內(nèi)能↑熱量

2.熱傳遞的三種方式：知識點講解

4.內(nèi)能與熱量的區(qū)別

內(nèi)能是一個狀態(tài)量，一個物體在不同的狀態(tài)下有不同的內(nèi)能。

熱量是一個過程量，它表示由于熱傳遞而引起的變化過程中轉(zhuǎn)移的能量，即內(nèi)能的改變量。如果沒有熱傳遞，就沒有熱量可言，但此時仍有內(nèi)能。知識點講解四、熱力學(xué)第一定律1.內(nèi)容：一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能變化量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。

2.公式：3.物理意義：不僅反映了做功與傳熱在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面是等效的，而且給出了功、熱量跟系統(tǒng)內(nèi)能改變之間的定量關(guān)系。

ΔU=W+QΔU

：物體內(nèi)能的變化量W：

外界對物體做的功Q：

物體吸收的熱量ΔU=U2-U1知識點講解4.定律中各量的正、負(fù)號及含義物理量符號意義符號意義W+-Q+-ΔU+-外界對物體做功物體吸收熱量內(nèi)能增加物體對外界做功物體放出熱量內(nèi)能減少ΔU=Q+W知識點講解不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，這種機器叫永動機。（人們把這種不消耗能量的永動機叫第一類永動機）。

1.永動機五、永動機不可能制成知識點講解五、永動機不可能制成1.第一類永動機概念：不需要任何動力或燃料，卻能源源不斷地對外做功。結(jié)果：無一例外地歸于失敗。原因：根據(jù)熱力學(xué)第一定律，物體對外做功，即W<0;物體做功后回到原來的狀態(tài)，即?U=0;則物體一定要從外界吸收熱量，即Q>0?？梢?，要使物體既對外做功又不必吸收熱量的第一類永動機是不可能制成的，因為它違背了熱力學(xué)第一定律。因此，也有人將熱力學(xué)第一定律表述為“第一類永動機是不可能制成的”。conclusion課堂檢測THREE課堂檢測1.如果用Q表示物體吸收的熱量，用

即表示物體對外界做的功，把熱力學(xué)第一定律表示為Q=ΔU+W，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣理解它的物理意義?課堂檢測2.用活塞壓縮氣缸里的氣體，對氣體做功1200J，同時氣缸向外散熱300J，氣缸中氣體的內(nèi)能如何變化，變化了多少?課堂檢測3.一定質(zhì)量的氣體，從外界吸收了6.2x10J的熱量，內(nèi)能增加了3.5x10J，是外界對氣體做功還是氣體對外界做功，做了多少功?conclusion總結(jié)與歸納THREEconclusion課后作業(yè)FOUR課后作業(yè)添加分層作業(yè)鏈接Teaching演示結(jié)束

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