高中物理第三章 热力学定律3 能量守恒定律教案

这是一份高中物理第三章 热力学定律3 能量守恒定律教案，共3页。

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题课
选择性必修三第三章第三节：能量守恒定律
课型
新
课时
1
教
学
目
标
1.知道人类对能量概念的逐步认识过程，并理解能量和能量守恒观念对世界统一性的意义。2.理解能量守恒定律，知道能量守恒是自然界普遍遵从的基本规律。3.知道第一类永动机是不可能实现的。
学习重点
能量概念的认识过程、守恒思想的认识过程、永动机是不可能实现
学习难点
体会守恒思想的形成
教 学 过 程
教学环节（含备注）
教 学 内 容
引入新课
讲授新课
学生先练习交流
课后作业
一.引入新课
播放“饮水小鸭”视频，为什么小鸭会动？能量从哪里来？是永动机吗？
二.进行新课
（一）人类对能量的认识过程
1.每一种运动形式都有一种对应的能
机械运动――机械能 热运动――内能
电荷运动――电能 化学运动――化学能
生物运动――生物能 原子核内部的运动――原子能
2. 各种形式的能可以相互转化——不同形式的能量之间有联系
机械能中的动能和势能可互相转化（自由落体运动）
机械能可以与内能相互转化（摩擦生热，消耗了机械能通过做功的形式转化为内能；热机中的气体推动活塞做功把气体内能转化为机械能）
其它形式有能也可以转化为内能，如电流通过导体时，把电能转化为内能；炽热的灯丝发光，又把内能转化成光能；燃烧时，把化学能转化成内能）
（二）守恒观念的形成史
发现
解释
对能量（运动）的认识
1798年伦福德实验（把实验中被激发的热看作“运动”）
“热质”并不存在，热的本质是运动，或者可以由机械运动转化而来。
内能与机械能的联系
1820年奥斯特实验（电流的磁效应）
电运动可以转化为磁运动。
电能与磁能的联系。
1821年塞贝克温差电研究（温差发电现象）
热运动可以转化为电运动
内能与电能的联系
1831年法拉第电磁感应实验（电磁感应现象）
磁运动可以转化为电运动
磁能与电能的联系
1836年盖斯化学反应热的研究（化学反应放出的热量与反应步骤无关）
化学运动转化成热运动具有规律性
化学能与内能的联系
1840年焦耳发现电流的热效应（电流做功可以使物体发热）
“热质说”没有依据；电运动可以转化为热运动。
热是运动；电能与内能的联系
1843年焦耳测定做功与传热关系的系列实验研究（机械功、电功可以转化成热运动）
做功（机械运动或电运动）与传热具有当量关系
机械能、电能与内能之间的联系
（三）能量守恒定律
1．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
2．意义
(1)它把原来人们认为互不相关的各种现象——力学的、热学的、电学的、磁学的、光学的、化学的、生物学的、地质学的……联系在一起，把表面上完全不同的各类运动统一在一个自然规律中。这样，它就使不同领域的科学工作者有了一系列的共同语言。
(2)能量守恒定律是自然界普遍、和谐、可靠的自然规律之一。自然界的多样性和统一性。
（3）热力学第一定律是能量守恒定律在热现象范围内的具体表现。
当把ΔU当成一切形式的能量、Q表示热量、W表示各种形式的功，则热力学第一定律可理解为能量守恒定律。两个定律差不多是同时被发现的。
（四）永动机不可能制成
1．第一类永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器。人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机。
2．不能制成的原因：违背了能量守恒定律。
3.解释饮水小鸭持续工作的原因：从空气中吸收热量。
三.例题讲解：教材58页第1题、第2题、第3题。
四.课堂总结：（见板书设计）
五.学习效果检测（见学案“闯关检测题”）
板书设计
能量守恒定律
1.能量及转化研究史
不同国家和地区、不同领域的十几位科学家以不同的方式进行研究
2.每一种运动形式都有一种对应的能，各种形式的能可以相互转化
3. 能量守恒定律的内容关键词：转化或转移，能量的总量不变。
4. 永动机不可能制成的原因：违背了能量守恒定律。
课后反思