1、熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律,【問題】：改變物體內(nèi)能的方式有哪些？ 【引入】：既然做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，那么，功、熱量跟內(nèi)能的改變之間一定有某種聯(lián)系，下面我們就這個問題來進行探究.,情景切入,互動合作探究,【問題1】：如果單純的對系統(tǒng)做功，那么內(nèi)能的增量與功之間有怎樣的關(guān)系？,【問題2】：如果單純的對系統(tǒng)傳熱，那么內(nèi)能的增量與熱之間有怎樣的關(guān)系？,【討論1】：如果即對系統(tǒng)做功同時又對系統(tǒng)傳熱，那么內(nèi)能的增量與熱量和功之間又應(yīng)該有怎樣的關(guān)系？,熱力學(xué)第一定律 表述為：一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和這個關(guān)系叫做熱力學(xué)第一定律 表達式為：UQW,【問

2、題3】外界對系統(tǒng)做功、傳熱，這時系統(tǒng)的內(nèi)能增加了。反過來系統(tǒng)也可以對外界做功或傳熱，那么這時系統(tǒng)的內(nèi)能將如何變化呢？,【討論2】三者遵從符號法則：,取正值“”,取負值“”,系統(tǒng)的內(nèi)能增加,系統(tǒng)的內(nèi)能減少,2、氣體狀態(tài)變化與物理量對應(yīng)方法 （1）絕熱過程：過程是絕熱的,則Q=0,W=U,外界對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加。 （2）等容過程：無做功過程,即W=0,則Q=U,系統(tǒng)吸收的熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加。 （3）等溫過程：在過程的始末狀態(tài),系統(tǒng)的內(nèi)能不變,即U=0,則W+Q=0或W=-Q,表示吸收的熱量全部用來做功或外界對氣體所做的功全部轉(zhuǎn)換為熱量放出。,一定量的氣體膨脹對外做功100J，同時從

3、外界吸收了120J的熱量，它的內(nèi)能的變化可能是() A減小20JB增大20J C減小220J D增大220J 解析：氣體對外做功W100J，吸收熱量Q120J.由熱力學(xué)第一定律有 UWQ100J120J20J. U0，說明氣體的內(nèi)能增加.,返回,B,【討論3】自然界中存在多種運動形式，每種運動形式都對應(yīng)一種能量，請同學(xué)們討論下列運動各對應(yīng)的是什么能量？ 機械運動 分子的熱運動 電磁運動,【問題4】這些不同的能量可以相互轉(zhuǎn)化嗎？舉出日常生活中能量相互轉(zhuǎn)化的例子嗎？,【問題5】物體從高處落下子彈飛入木板中靜止它們原有的能量消失了嗎？如果沒有消失，那這些能量那里去了呢？,【問題6】汽車啟動加速爐子上

4、水壺里的水變最后熱沸騰是它們憑空產(chǎn)生了能量嗎？如果不是，那這些能量從那里來的呢？,大量的事實表明：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變，這就是能量守恒定律,能量守恒定律是一切自然現(xiàn)象都遵從的一條自然規(guī)律。關(guān)于它的確立過程及意義，請大家閱讀課本54頁到55頁相關(guān)內(nèi)容并找出答案。,【問題7】能量守恒定律守恒定律是某一位科學(xué)家研究的成果嗎？,【問題8】他的發(fā)現(xiàn)被認為是能量守恒定律的先驅(qū)的人和被公認為的第一個提出能量守恒思想的人分別是誰？,【問題9】那兩位科學(xué)家利用能量守恒定律預(yù)言了中微子的存在并在后來得到了

5、證實？,能量守恒定律與細胞學(xué)說、生物進化論一起列為19世紀的三大發(fā)現(xiàn)。,【問題10】能量守恒定律的意義？ 把原來人們認為互不相關(guān)的各種現(xiàn)象聯(lián)系在一起，把表面上完全不同的各類運動統(tǒng)一在一個自然規(guī)律中,返回,自由擺動的秋千擺動幅度越來越小，下列說法正確的是 （ ） A.秋千的機械能守恒 B.秋千的能量正在消失 C.只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化 D.減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒 解析：整個過程中只有機械能和內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)能量守恒定律D答案正確。,D,【問題11】既然一切過程都遵從能量守恒，是否可以制造如圖的這樣一類裝置（它不需要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做功）并且加以利用？,第一類永動機：人們把設(shè)想中的不消耗能量的機械叫做第一類永動機 關(guān)于永動機的相關(guān)內(nèi)容請大家閱讀課本5556頁相關(guān)內(nèi)容,【問題12】永動機是在什么樣的歷史背景下產(chǎn)生的,【討論4】第一類永動機失敗的原因 它的思想違背了能量守恒定律。,1改變系統(tǒng)的內(nèi)能有兩種方式： ，這兩種方式是 的,3能量守恒定律可以表述為： 能量既不會 也不會，它只能 或者 ，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過 程中其總量 ,2一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它 的和，這個關(guān)系叫表達式為： .,做功和熱傳遞,等價,做的功,熱力學(xué)第一定律,UWQ,憑空產(chǎn)生,憑空消失,從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種