熱力學第一定律【教學目標】1．認識物質(zhì)的運動形式有多種，對應不同運動形式的運動有不同形式的能，各種形式的能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。2．進一步掌握能的轉(zhuǎn)化規(guī)律。3．運用公式△U＝W+Q分析有關(guān)問題并具體進行計算?！窘虒W重難點】熱力第一定律?！窘虒W過程】一、復習導入物體做什么樣的運動具有機械能？機械能轉(zhuǎn)化有什么規(guī)律？（由機械能的轉(zhuǎn)化擴大到能量的轉(zhuǎn)化）二、新課教學【投影】1．一個物體，它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量，那么：①如果外界做的功為W，則它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？②如果物體對外界做的功為W，則它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？2．一個物體，如果外界既沒有對物體做功，物體也沒有對外界做功，那么：①如果物體吸收熱量Q，它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？②如果放出熱量Q，它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？【學生解答思考題】教師總結(jié)：一個物體，如果它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量，那么，外界對它做多少功，它的內(nèi)能就增加多少；物體對外界做多少功，它的內(nèi)能就減少多少。如果外界既沒有對物體做功，物體也沒有對外界做功，那么物體吸收了多少熱量，它的內(nèi)能就增加多少，物體放出了多少熱量，它的內(nèi)能就減少多少?！締枴咳绻矬w在跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程中，內(nèi)能的變化與熱量Q及做的功W之間又有什么關(guān)系呢？【板書】ΔU=W+Q【介紹】該式表示的是功、熱量跟內(nèi)能改變之間的定量關(guān)系，在物理學中叫做熱力 學第一定律?！就队啊慷芍懈髁康恼⒇撎柤昂x物理量符號意義符號意義W+外界對物體做功－物體對外界做功Q+物體吸收熱量－物體放出熱量ΔU+內(nèi)能增加－內(nèi)能減少【投影】例題一定質(zhì)量的氣體，在被壓縮的過程中外界對氣體做功300J，但這一過程中氣體的內(nèi)能減少了300J，問氣體在此過程中是吸熱還是放熱？吸收（或放出）多少熱量？解：由題意知W=300JΔU=-300J，根據(jù)熱力學第一定律可得：Q=ΔU-W=-300J-300J=-600JQ為負值表示氣體放熱，因此氣體放出600J的熱量?！緩娀柧殹?．如圖所示，用力F壓縮氣缸中的空氣，力F對空氣做了1800J的功，同時氣缸向外放熱2000J，空氣的內(nèi)能改變了多少？參考解答：由熱力學第一定律：ΔU=W+Q得：＋1800J+（-2000）J=ΔU∴ΔU=-200J即空氣內(nèi)能減少了200J2．關(guān)于物體內(nèi)能的變化，以下說法中正確的是（）A．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大B．物體對外做功，內(nèi)能一定減少C．物體吸收熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變D．物體放出熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變解析：根據(jù)熱力學第一定律ΔU=W+Q，物體內(nèi)能的變化與外界對氣體做功（或氣體對外界做功），氣體從外界吸熱（或向外界放熱）兩種因素有關(guān)，物體吸收熱量，但有可能同時對外做功，故內(nèi)能有可能不變甚至減小，故A錯，同理，物體對外做功的同時有可能吸熱，故內(nèi)能不一定減小，B錯；若物體吸收的熱量與對外做功相等，則內(nèi)能不變，C正確。而放熱與對外做功是使物體內(nèi)能減小，所以D錯。所以本題正確答案為C。 總結(jié)：運用熱力學第一定律解決問題1．根據(jù)符號法則寫出各已知量（??、??、Δ??）的正、負。2．根據(jù)方程Δ??＝??＋??求出未知量。3．再根據(jù)未知量結(jié)果的正、負來確定吸熱、放熱情況或做功情況?！揪毩曥柟獭?．用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做了900J的功，同時汽缸向外散熱210J，汽缸里空氣的內(nèi)能改變了多少？2．如圖，在汽缸內(nèi)活塞左邊封閉著一定量的空氣，壓強與大氣壓相同。把汽缸和活塞固定，使汽缸內(nèi)空氣升高一定的溫度，空氣吸收的熱量為Q1。如果讓活塞可以自由滑動（活塞與汽缸間無摩擦、不漏氣），也使汽缸內(nèi)空氣溫度升高相同溫度，其吸收的熱量為Q2。（1）Q1和Q2哪個大些？（2）氣體在定容下的比熱容與在定壓下的比熱容為什么會有不同？3．某風景區(qū)有一處約20層樓高的瀑布，甚為壯觀。請估計：瀑布上、下水潭的水溫因瀑布的機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能而相差多少？水的比熱容c為4.2×103J/（????·℃）。