一、教學目標

1、知識與技能

（1）認識物質的運動形式有多種，對應不同運動形式的運動有不同的能，各種形式的能在一定條件下可以相互轉化。

（2）進一步掌握能的轉化和守恒定律，并了解能的轉化和守恒定律的意義。

（3）運用公式△U=W+Q分析有關問題并具體進行計算。

2、過程與方法

（1）通過獨立分析和思考，理解W、Q、△U正負號的意義。

（2）從實際出發(fā)，體會永動機的不可能性。

3、情感態(tài)度與價值觀

學習科學家們探索自然規(guī)律的精神，建立積極健康的科學觀。

二、教學重點與難點

1、教學重點

熱力學第一定律

2、教學難點

能量守恒定律

三、教學過程

1、新課引入

【教師】在本書第一章，我們學習了分子動理論，知道任何物體都具有內能，且永不為零。提問：改變物體的內能有那些？改變內能的效果怎樣？這兩種方式的實質一樣嗎？

【學生】做功和熱傳遞。改變內能的效果是等效的。做功的過程是其他形式的能轉化為內能。

【教師】一物體從10m高處往下落，到地面的速度為5m/s，物體的機械能減少了多少？減少的機械能到哪里去了？而熱傳遞是物體間內能的轉移過程，能量的形式沒有發(fā)生變化，只是熱量從一物體轉移到另一物體。這節(jié)課我們具體來研究功、熱量和內能之間的關系。

2、熱力學第一定律

  【教師】一物體，它既沒有吸收熱量，也沒有放出熱量，那么：如果外界對它做了W的功，則它的內能如何改變，改變了多少？如果它對外界做了W的功，則它的內能又如何改變呢，改變的又是多少？

【學生】外界對它做功，則內能增加，做了多少功，內能增加多少，它對外界做功，內能減少，對外做多少功，內能就減少多少。W=△U。

【教師】同理，一物體，外界沒有對它做功，它也沒有對外界做功，那么：如果物體吸收熱量Q,則物體內能如何變化，如果物體放出熱量Q，則物體的內能變化情況是：物體吸收熱量，則內能增加，吸收了多少，內能增加多少；物體放出熱量，則內能減少，放出多少，則內能減少多少。Q=△U

總結：如果物體和外界同時發(fā)生做功和熱傳遞，則物體內能的增加等于物體所做功和從外界吸收的熱量之和，這就是熱力學第一定律。數(shù)學表達式：△U＝W+Q。提問：閱讀、思考和討論，W、Q、和△U的正值、負值各代表什么意義？

【學生】W為正值，表示外界對物體做功；W為負值表示物體對外做功

       Q為正值，表示物體吸收熱量；Q為負值表示物體放出熱量

       △U為正值，表示內能增加；△U為負值表示內能減少

【教師】總結：熱力學第一定律說明了做功和熱傳遞是能量轉化或轉移的量度。沒有做功和熱傳遞過程，就不可能實現(xiàn)能的轉化或轉移。而且還揭示了能量在轉化或轉移中守恒。

3、質量守恒定律

【教師】大量事實都可以證明，能量之間可以轉化，如機械能轉化為內能；化學能轉化為內能等，而在這轉化的過程中守恒。

能量守恒定律：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量不變。我們通過一個視頻來更直觀地感受一下質量守恒定律。觀看3D互動教學視頻-能量守恒定律。

恩格斯把這一定律稱為“偉大的運動基本規(guī)律”，認為它的發(fā)現(xiàn)是19世紀自然科學的三大發(fā)現(xiàn)之一。該定律也宣告了第一類永動機不可能制成。因為根據(jù)能量守恒定律：任何一部機器，只能使能量從一種形式轉化為另一種形式，而不可能無中生有地制造能量，因此第一類永動機違背了能量守恒定律，是不可能制成的。

四、板書設計

第3節(jié)   熱力學第一定律 能量守恒定律

一、熱力學第一定律

1、內容：一個熱力學系統(tǒng)的內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。

2、表達式：△U＝W+Q

3、符號的意義

（1）W為正值，表示外界對物體做功；W為負值，表示物體對外做功

（2）Q為正值，表示物體吸收熱量；Q為負值，表示物體放出熱量

（3）△U為正值，表示內能增加；△U為負值，表示內能減少

二、能量守恒定律

1、內容：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量保持不變。

2、第一類永動機不可能制成