《物理（医药卫生类）》教案 高职 6.4 热力学第一定律

教案名称：6.4热力学第一定律教学目标：1.了解分子热运动现象和运动规律，了解布朗运动的本质,了解扩散现象,了解分子间相互作用力,了解分子间存在间隙；了解分子水不停息地做无规则热运动是物质存在的基本形式。（物理观念与应用）2.了解物体的内能，了解改变物体内能的方法。了解热力学第一定律是能量守恒定律的特例。知道能量守恒定律是自然界中普遍存在的规律,任何自然现象都不能违背此规律。（科学思维与创新）3.能够己设计实验.探究热传递的规律。通过实践分析实验现象并得出规律.培养实验观察.操作技能、技术运用.探究设计等核心素养。（科学探究与实践）4.能够将能量守恒定律和热力学第一定律应用于解决实际问题。了解新能源的开发利用与环境保护，培养环境保护的意识以及科技传承和社会责任等核心索养。（科学态度与责任）教学重点：了解热力学第一定律；了解人体的能量；教学难点：理解热力学第一定律的本质；能应用热力学第一定律和能量守恒定律解释医药卫生类的相关现象教学方法：讲授法、讨论法教学准备：多媒体材料：PPT课件，动画、案例视频。教学过程：一、导入新课：情景创设：空调能够使其中的温度稳定在设定的值，从而满足人类对于舒适温度的需求。你有好奇过它是如何制冷的吗？二、新课讲解：（一）内能1.什么是分子动能？什么是分子势能？物体中所有的分子做热运动的动能与分子势能的总和称为物体内能。温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动的平均动能就越大。若物体的体积变化了，则分子之间的距离就会改变，分子的势能也就随之改变，这就好像电势能的大小与带电体之间的距离有关一样。显然，一定质量的物体其内能与它的温度和体积有关。内能大小与物体的质量、体积、温度等因素有关。2.理想气体的内能对于理想气体，因忽略其分子之间的相互作用，所以没有分子势能。理想气体的内能是所有分子的动能之和，它的大小只与温度有关。对于一定质量的理想气体，温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。3.做功和热传递是改变物体内能的两种方式4.热量：在热传递过程中，传递能量的多少称为热量，热量是物体热力学能变化的量度。5.活动体验压缩空气点燃棉花在空气压缩引火仪的玻璃筒中放一小团硝化棉，将活塞放进玻璃筒。用力迅速向下压活塞，观察发生的现象。（二）热力学第一定律1.研究气缸中蒸汽内能的变化2.做功和热传递都可以改变物体的热力学能。如果一个物体从外界吸收热量Q，则物体的内能增加Q；如果同时外界又对物体做功W，则物体的热力学能又要增加W。则在整个过程之后，该物体的热力学能的增加量为ΔE＝Q＋W这个公式可以理解为：物体热力学能的增加等于外界向它传递的热量与外界对它做功的和。这就是热力学第一定律。3.在热力学第一定律的公式中，各物理量的物理意义是这样规定的：（1）物体的热力学能增加时，ΔE＞0；热力学能减少时，ΔE＜0。（2）外界对物体做功时，W＞0；物体对外界做功时，W＜0。（3）物体从外界吸热时，Q＞0；物体向外界放热时，Q＜0。4.例题一定质量的气体，从外界吸收热量5×105J，内能增加了2分析：气体作为一个系统，它一方面从外界吸热，同时又对外做功，通过热力学第一定律可以由气体吸收的热量和内能的增加量得到气体对外界做的功的多少解：根据热力学第一定律Q=∆E+W则系统对外做功W=Q-∆E=5反思与拓展：当气体与外界没有热交换时的变化过程我们成为绝热过程，三、课堂小结：知识梳理：内能的概念；改变内能的两种方式；热力学第一定律。重点强调：强调科学探究和归纳推理的重要性。可引导学生回顾是否达到本节的核心素养目标。四、课后练习及作业布置：1.什么是物体的内能？内能的大小与哪些因素有关？2.为什么理想气体的内能只与温度有关？3.一个物体的内能减少了60J（1）如果物