3.2 热力学第一定律 教学内容分析 通过对上两节课内容的归纳，即做功和热传递都可以改变物体的内能，并且二者是等效的。在此基础上，提出当外界对物体既做功又热传递时，物体的内能如何改变 通过分析讨论，自然得出热力学第一定律。通过课本例题的讲解，培养学生运动热力学第一定律分析和解决问题的能力。 学情分析 学生在上一节课已经了解了功、热和内能的改变。但还没有得出热力学第一定律。教学设计要利用学生已有的生活经验，将生活经验作为知识生长发展的起点。提出当外界对物体既做功又热传递时，物体的内能如何改变 通过分析讨论，自然得出热力学第一定律。通过课本例题的讲解，培养学生运动热力学第一定律分析和解决问题的能力。 思政教育 热力学第一定律中的能量守恒和转化原理启示我们，个人的力量是有限的，但只要我们将每个人的力量汇聚起来，就能形成一股不可阻挡的强大合力。 教学目标 通过气缸的内能变化为研究系统，分析方法来推导热力学第一定律。 通过热力学第一定律解释和应用能量转化。 教学重难点 教学重点：热力学第一定律的推导与运用 教学难点：运用热力学第一定律公式时各物理量的正、负号的意义及确定 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 课堂评价 设计意图 新课导入 汽缸内有一定质量的气体，压缩气体的同时给汽缸加热。那么，气体内能的变化会比单一方式（做功或传热）更明显。这是为什么呢？PPT课件展示 学生观看课件并思考 引入新课内容，激发学生好奇心 新课教学 一、热力学第一定律 任务一： 一、热力学第一定律 1、内容：. 2、物理意义： 3、表达式：△U＝Q+ W 5、判断是否做功的方法 ①若系统体积增大， 表明系统对外界做功，W ＜ 0； ②若系统体积减小， 表明外界对系统做功，Ｗ ＞ 0． 活动一： 理解热力学第一定律的内容及其公式。 评价一： 【例题】如图所示，某同学将空的薄金属桶开口向下压入水中。设水温均匀且恒定，桶内空气无泄漏(不计气体分子间的相互作用)，则被淹没的金属桶在缓慢下降过程中，桶内空气(D) A．从外界吸热 B．向外界放热 C．内能增大 D．内能减小 理解物理概念。体会物理观念的形成过程。 加深学生对新知识点的理解，强化记忆。 二、热力学第一定律的应用 任务二： 二、热力学第一定律的应用 1.观看视频，用热力学第一定律解释生活中的现象 2.观看视频，热的本质 观看视频，了解更多相关内容。 让同学们做相关例题。 评价二： 如图，一台四冲程内燃机，活塞在压缩冲程某段时间内移动的距离为0.1 m，这段过程活塞对气体的压力逐渐增大，其做的功相当于2×103N的恒力使活塞移动相同距离所做的功（图甲）。内燃机工作时汽缸温度高于环境温度，该过程中压缩气体传递给汽缸的热量为25J。 ⑴求上述压缩过程中气体内能的变化量。 通过实视频内容现象让学生更直观的感受。培养科学思维和科学探究的核心素养。 课堂总结 1、热力学第一定律： ΔU = W + Q 2、应用 ΔU =0，则 W =- Q W=0，则ΔU = Q Q =0，则ΔU = W 3、方法总结：应用热力学第一定律解题的一般步骤 (1)首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统。 (2)分别列出物体或系统吸收或放出的热量；外界对物体或系统所做的功或物体或系统对外所做的功。 (3)根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W 列出方程进行求解。 (4)特别应注意的就是物理量的正负号及其物理意义。 板书设计 内容：一个热力学系统的内能变化量（增量）等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和 表达式：ΔU＝W + Q ΔU ：物体内能的增加量 Q： 物体吸收的热量 W： 外界对物体做的功 四．判断是否做功的方法 一般情况下外界对系统做功与否，需要看物体的体积是否变化。 ①若系统体积增大， 表明系统对外界做功，W ＜ 0； ②若系统体积减小 ... ...
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