热力学第一定律说课

《热力学第一定律能量守恒定律》 一、 说教材

本节内容是在前面学习分子动理论及物体内能的知识的基础上，及对物体内能的改变的进一步量化研究而进行编写的，得出了热力学第一定律，并归纳得出了能量守恒定律。 热力学第一定律是热学中的一个重要定律，而能量守恒定律是整个物理学的一个重要定律。因此本节课的教学重点是：1. 热力学第一定律的教学；2.能量守恒定律的教学。教学难点是：1. 热力学第一定律的应用；2是能量守恒定律的应用。 二、 教学目标的确定

根据以上分析可知，通过本节课的教学，应使学生理解热力学第一定律，掌握定律中各物理量正负号的确定，会运用热力学第一定律解决一些实际问题，理解并会运用能量守恒定律分析解决一些实际问题。 三、 说学情

我校生源教差，学生基础普遍不好，对抽象事物的理解能力极弱，多数学生存在厌学情绪。 四、 说教法

鉴于我班学生的实际情况，又由于热力学第一定律是教学的重点及难点，因此我将利用教学的相当多的时间来进行热力学第一定律的教学，具体来说△U=W+Q中各物理量的意义及正负号

的确定对学生来讲是很困难的，在教学中我计划用收入、支出和结存的观点去分析，以通俗易懂的语言来阐述；对于能量守恒定律的教学，我计划调动学生相互讨论自然界中的各种能量间的转化，分析得出能量守恒定律。 五、 教学流程设计 1. 引入新课

我们在前面学习了改变内能的两种方法：做功和热传递，即通过对物体做功或者经过热传递的过程都能改变物体内能，即由做功和热传递均能改变物体的内能入手，提出“它们间有何数量关系”的设问来引入热力学第一定律。再以“以前学习过的电能、化学能等各种形式的能，它们在转化过程中遵守什么样的规律”来引入能量守恒定律。 2. 新课教学

（1） 热力学第一定律 通过投影给出一些简单的问题：

1. 一个物体，如果它跟外界不发生热交换，那么外界对它做功与物体对外界做功，会引起物体内能怎样的变化？ 2. 一个物体，如果它跟外界之间没有做功，那么物体吸热与放热会引起物体内能怎样的变化？

3. 如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，△U、W、Q的正负号如何确定？

4. △U、W、Q三者都有正负，它们的关系怎样？

请同学们带着问题看书看到△U=W+Q，再让同学们前后座四人为一小组相互交流、讨论，让同学代表自己小组发言，其他小组补充，老师给以适当点拨，最后得出热力学第一定律表达式△U=W+Q。

请同学们前后座四人为一小组相互交流、讨论，让同学代表自己小组发言，其他小组补充来介绍式中各量的物理意义及正负号的确定，教师以向银行存钱、从银行取钱为例来总结，加深学生对此的理解。 然后，进行例题讲解：

例：一定质量的气体从外界吸收了260000焦耳的热量，内能增加了420000焦耳，是气体对外界做功还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？如果气体吸收的热量仍为260000焦耳不变，但是内能只增加了160000焦耳，这一过程做功情况怎样？ 解：根据题意得出：

Q=260000焦耳，△U＝420000焦耳，求：W＝？ 根据△U=W+Q代入可得：W＝160000焦耳

W为正值，外界对气体做了功，做了160000焦耳的功。 第二问中，Q＝260000焦耳，△U＝160000焦耳

计算结果：W＝－100000焦耳，这说明气体对外界做了功，做了100000焦耳。

通过典型例题的讲解，加深学生对知识的理解和运用能力。 让同学们观看柴油机模型，用热力学第一定律解释柴油机正常

工作时“压燃“的原理：活塞压缩气体，活塞对气体做了功，由于时间很紧，散热可以不计，机械能转化为气体的内能，温度升高，达到柴油的燃点而点燃柴油。

做功和热传递都能使物体的内能改变，能量在转化的过程中守恒，不仅机械能，其他形式的能也可以与内能相互转化，如电流转化为内能（演示电炉子）；燃料燃烧生热，化学能转化为内能。实验证明：在这些转化过程中，能量都是守恒的，引入能量守恒的教学。 （2） 能量守恒定律

先让学生观看录象：电流通过电炉发热；燃烧煤产生热量；风力发电；电动机带动水泵抽水等，再通过投影给出一些问题： 1. 能量守恒定律的内容是什么？ 2. 各种机器的作用是什么？

3. 风力发电是什么能转化成什么能？

4. 化学上电解食盐的过程，是什么能转化成什么能？ 5. 为什么说能量守恒定律是伟大的运动基本定律？ 6. 第一类永动机为什么不能成功？ 7. 举出生活中的一些能量守恒的实例。

请同学们前后座四人为一小组相互交流、讨论，让同学代表自己小组发言，其他小组补充，教师引导学生得出自然界中的各种能量都可以相互转化，且在转化中总能量守恒，再分析第一类永动机不可能制成的原因，加深学生对能量守恒定律的理解

及运用其分析解决问题的思路和方法。 六、 说板书设计

板书的作用是使课堂教学的重点内容长时间地留在学生的视野里，以增加知识对学生大脑的刺激作用，使学生能牢固地记忆知识。因本节有两大块内容：热力学第一定律和能量守恒定律，且热力学第一定律中各量的物理意义及正负号确定是一难点，故本节课的板书我计划这样设计： （一）热力学第一定律 1. 数学表达式： △U=W+Q

2. 各量的物理意义及正负号确定：

(1)当外界对物体做功时，W＞0;当物体对外界做功时，W＜0. （2）当物体从外界吸热时，Q＞0;当物体向外界放热时，Q＜0. （3）当物体的内能增加时，△U＞0，当物体的内能减少时，△U＜0。

（二）能量守恒定律 1. 内容：

能量既不会被消灭，也不会被创生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在能量的转化和转移过程中总量保持不变。 2. 第一类永动机不可能制成

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