热力学第一定律 能量守恒定律教案

热力学第一定律 能量守恒定律教案（共12篇）

1.热力学第一定律 能量守恒定律教案 篇一

《热力学第一定律》

一、改变内能的两种方式：做功和热传递

1．做功可以改变物体的内能

【生活实例】列举锯木头和用砂轮磨刀具，锯条、木头和刀具温度升高，说明克服摩擦力做功，可以使物体的内能增加。如果外力对物体做功全部用于物体内能改变的情况下，外力做多少功，物体的内能就改变多少。如果用W表示外界对物体做的功，用ΔE表示物体内能的变化，那么有W=ΔE。功的单位是焦耳，内能的单位也是焦耳。

【演示】演示压缩空气，硝化棉燃烧。说明外力压缩空气过程，对气体做功，使气体的内能增加，温度升高到棉花的燃点而使其燃烧。

以上实例说明做功可以改变物体的内能。2．热传递可以改变物体的内能

【生活实例】在炉灶上烧热水，火炉烤热周围物体，这些物体温度升高内能增加。这些实例说明依靠热传递方式也可以使物体的内能改变。物体吸收热量，内能增加。物体放出热量，物体的内能减少。如果传递给物体的热量用Q表示，物体内能的变化量是ΔE，那么，Q=ΔE。

热量的计算公式有：Q=cmΔt。热量的单位是焦耳，过去的单位是卡。所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。3．做功和热传递对改变物体的内能是等效的。4．做功和热传递的区别

虽然做功和热传递对改变物体的内能是等效的，但是这两种方式的物理过程有本质的区别。做功使物体内能改变的过程是机械能转化为内能的过程。而热传递的过程只是物体之间内能的转移，没有能量形式的转化。例：

1．在下列过程中，通过热传递增加物体内能的是

[ ] A． 火车经过铁轨后铁轨的温度升高 B．压缩筒内乙醚，使其燃烧

C．铁棒被太阳晒热 D.汽车刹车后，轮胎变热

2．物体的内能增加这是因为

[ ] A．一定是由于物体吸收了热量 B．一定是由于对物体做了功 C．可能是由于物体吸收了热量，也可能是由于对物体做了功 3．说明下列各题中内能改变的方法：

(1)一盆热水放在室内，一会就凉了，______；

(2)高温高压的气体，迅速膨胀，对外做功，温度降低，______。(3)铁块在火炉上加热，一会儿热得发红，______；(4)打气筒给车胎打气，过一会筒壁发热，______’(5)冬天人们往手上呵气取暖，______；(6)两手互相摩擦取暖，______。

二、热力学第一定律、做功W、热传递Q、内能变化ΔU的物理意义

1．做功：做功使物体内能发生变化，实质是能量的转化，是一种形式的能量向另一种形式的能转化。功是能量转化的量度。

2．热传递：是能量的转移，内能由一个物体传递给给另一个物体，传递的能量用Q表示。

3．内能的改变：是物体内所有分子动能和势能之和发生了变化，宏观表现在温度和体积上的变化。

2、W、Q、ΔU正负号的确定

1．W，外界对物体做功，W取正值；物体对外界做功，W取负值。2．Q，物体吸热，Q取正值；物体放热，Q取负值。

3，ΔU，物体内能增加，ΔU取正值；物体内能减少，ΔU取负值。

3、W、Q、ΔU之间的关系

一个物体，如果它既没有吸收热量也没有放出热量，那么，外界对它做多少功，它的内能就增加多少． ΔU=W 一个物体，如果它既没有对外做功，也没有其他物体对它做功，那么，它从外界吸收多少热量，它的内能就增加多少． ΔU=Q 如果外界既向物体传热又对物体做功，那么物体内能的增加量就等于物体吸收的热量和外界对物体做的功之和．用ΔU表示物体内能的增加量，用Q表示物体 吸收的热量，用W表示外界对物体做的功，那么 ΔU=Q+W

这个式子所表示的，内能的变化量跟功、热量的定量关系，在物理学中叫做热力学第一定律．

物体内能的增加等于物体从外界吸收的热量与外界对物体所做的功的总和。

【例题】

一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J．外界对气体做了多少功？

解

由(1)式得 W=ΔU－Q =4.2×105J－2.6×105J =1.6×105J 外界对气体做的功是1.6×105J． 思考与讨论

上题中，如果气体吸收的热量仍为2.6×105J，但是内能只增加了1.6×105J，计算结果W将为负值．怎样解释这个结果？一般地讲，ΔU、Q、W的正值和负值各代表什么物理意义？

2.热力学第一定律 能量守恒定律教案 篇二

聆听,正确把握音乐的脉搏

我经常发现一些舞者只是一味地追求力量和形态,对音乐的解释一片模糊。所以我认为认识音乐的重要性和理解音乐知识的深度,是一个舞者的首要任务。

一段音乐的组成结构决定了它的音乐形态。不同风格的音乐,创造出的节奏感完全不同。每一种类型音乐的节奏速度都是由它特殊的固定值决定的。

懂乐理常识的人都知道,在一个乐队当中,鼓手是至关重要的。但无论鼓手运用多么花哨的手法击打鼓面,鼓手对鼓面敲击的间距长短,才是决定整个乐曲的分值。这种间距长短与强弱拍表现重点的配合,再加之其他乐器旋律上声音的延续,就丰满了间断性节奏的情感性。如果,把我们的身体假设成一个乐队的话,膝盖以下产生的节拍动作,就好比是鼓的节奏,身体其他部分的运用,就像是其他乐器所演奏出的旋律一样,要与鼓的节奏相互协调。

例如:恰恰舞和桑巴舞里都有锁步动作。但是,由于两种舞蹈的乐曲风格不同,即音乐组成结构不同,继而产生的节奏拍值也不同。所以,即便是相同名称的步伐,在运用了不同音值节奏的前提下,所表现出来的舞蹈形态也是有差异的。

音值,导致了恰恰舞的锁步动作既轻松又快速。与桑巴舞的音乐感相比较,恰恰的音乐会保持在一个一样高度的音值层面里。

关于桑巴舞,它特有的4分之3、 4分之1的音乐节奏,使得舞者还只是听到高低起伏的节奏声时,身体就已经不由自主地弹动起来。即便是在半拍时值的脚步动作当中,身体仍会产生弹动特性现象。

每一种音乐不同的节奏拍值,如同音乐本身的脉搏,不同种类的音乐脉搏, 其动率完全不同。对于舞者来说,聆听这些脉搏动率,就像是医生诊断病人脉搏跳动正常与否般的重要。因为,只有对症下药才能够医治病症。

自然,技巧运用的窍门

在这个环节中,技术(技巧)的含义不仅仅是身体基本柔软度的表现, 或是为了提高和表现舞蹈组合难度而增加的旋转等动作的表现手法。其中还包含了基础而重要的身体各个部位的运行模式。

让我们来做个实验吧。原地站立, 直立双膝、并拢双脚,肩关节放松、两手臂自然垂放于身体两侧,身体重量平均放至两脚之上(尽量放慢以下步骤)。

首先尝试着弯曲左腿的膝盖,将身体大部分重量慢慢转移到右腿上。由于身体重量从两脚支撑的平均点移至单腿支撑时,身体的中心点会从中间的位置移向至单脚,所以身体的形态会较之前略微前倾。重力的转移迫使身体右边的髋关节松弛地向右后方转动,右边的手臂也会在同一时间平衡地摆动至身体前方。

接着开始放松膝关节,此时身体各个部位会产生协调的平衡运动。为了平衡体重的转移,右边胯关节会不断做出幅度上的改变。在完全解放左腿之前,身体的重力会不断压向右脚脚掌的前方。从身体的侧面来看,身体的位置会越来越靠前,承重腿的髋关节则不断地向后转动,身体上肢去向前方的摆动就越发明显。因为失去了重力关系,所以我们身体重量会自然带动左脚的前进。

再重复这样的步骤,在右脚承受重的位置上再向后、向左各移动一次重心,你会发现当以右脚单脚为支点的时候,无论是你的左腿向前、向后,或向左移动,右边受力腿的髋关节和上肢的走向都会是相同的运动。同样地,你可以细心感受左腿受力右腿移动的过程。

这个实验其实就是我们每天都在做的事情:走路。运用上垂直中心的概念,你在走路过程中已经出现了拉丁舞中常运用的身体扭转动作。

提及这种日常行为动作的自然性,是为了唤醒舞者们在跳舞时,应该充分运用肢体本身的灵活性。拉丁舞是表演者和欣赏者近距离的感性接触,舒适的、彰显真实个性的舞蹈画面会比张牙舞爪得拼杀更备“杀伤力”。

平衡,舞伴关系的关键

双人舞蹈的舞伴合作关系,在拉丁舞的表现形式上,起着非常重要的作用。这种在音乐中相互助力的方式,能有效帮助男女舞者释放最大能量的合作效果,所带来的平衡效应是拉丁舞最动人、也最具有挑战性的地方。

在许多其他形式的舞蹈比赛或表演当中(例如现代芭蕾),我们常会发现舞蹈天才们在诠释单人舞蹈的肢体运用时,能轻而易举地演绎高难度舞蹈动作。但当他们需要在短时间内涉及拉丁舞(标准舞)时,却会受到双人舞配合的局限性,影响他(她)们对舞蹈技能最大程度的发挥。

由此看来,想要达到与另一个人完美共舞的巅峰状态,需要有不计其数的磨合训练,不断适应和反馈对方所给予的对音乐的感受力,互动出与众不同的情感表达方式。这些都是拉丁舞最基本的特性,即默契性。

在拉丁舞中,舞伴间合作过程的好与坏,直接影响着舞蹈动作质量的发挥和情感表达最终的真实性。能够把同时存在又有区别性的舞蹈表现方式,有机地结合在一起才是合作的重点体现,也是完成拉丁舞不可或缺的重要组成部分。

想要建立良好的舞伴关系,男女舞伴需要各自掌握单人舞蹈的运动技巧,这样才能运用合理的合作技能完善相对复杂的舞步形态。

其次,男女舞伴需要有对音乐有一致的共识性、大强度个体训练后的协调性,以及合作中起着关键作用的—引导与跟随的意识性,甚至包括在相同空间里运行过程中,如何运用对等空间的意识性。

再者,相等的对抗性,也是男女舞者能够合理运用良好合作关系的一个重要环节。

通过以上诸种方法,可以有效帮助男女舞者建立统一舞蹈运行模式,简单的理解,就是让男女舞者之间达到一种微妙的平衡状态,通过良好舞蹈合作关系的运用,产生出多种不同现象、不同动力的舞蹈画面,让情感表达更淋漓尽致。

Tips:

3.热力学第一定律 能量守恒定律教案 篇三

能量是物体的一种属性，它能改变物体的位置、运动状态或者周围的环境。能量可以从一种形式转化为另一种形式，而总能量保持恒定不变。能量守恒定律作为自然界的一个普遍规律，是高中物理学习的一个重要内容，同时也是容易出现理解障碍的部分。我与周围同学的切身体会是，学习能量守恒定律的主要困难不在于记忆它的公式，甚至也不在于运用公式来解决实际生活中的例题，而在于如何理解能量守恒定律本身，如何从思想上毫无障碍地接受这样一个规律，真正弄清楚这个定律是怎么来的。通过学习教科书和查阅资料知道，这个定律是迈尔、焦耳、亥姆霍兹、克劳修斯和开尔文等科学家对人类经验的总结，它不是从其它原理推出来的，不能用任何别的原理来证明。因此，为了能够更好地理解这个定律的原因，我们最好从能量守恒现象入手，通过考察能量守恒现象来领会能量守恒定律。

一、能量守恒现象

现象一：将一块石头和地球看作一个系统，让石头从1米高处下落，做自由落体运动。石头在开始的时候处于静止状态，在正要下落的瞬间，它只具有势能。当它落下时，它的势能随着高度的减小而减小，同时它的动能不断增加。如果忽略不计摩擦力，势能与动能之和保持不变。当石头刚要接触地面时，它的所有势能就转变成了动能。

现象二：将单摆和地球看作一个系统，选择单摆静止时摆锤所处的最低点的高度作为参考面。我们用手把摆锤拉到某一高度，则这个力做了功，给了系统一个机械能。在松开摆锤的瞬间，摆锤的全部能量都以势能的形式出现，当摆锤向下摆动的过程中，势能逐渐变成动能。当摆锤处于最低点的时候，它的重力势能为零，而动能等于系统的总机械能。如果没有摩擦，系统的总机械能保持恒定。

从这两个以及类似的现象，我们能够近似地观察到能量守恒定律。在一个封闭的系统里，能量既不能被创造，也不能被消灭。能量可以从一种形式转化为另一种形式，但系统中能量的总量保持不变。

二、能量守恒的边界范围

如果我们进一步仔细观察，会发现生活中的这些能量守恒现象似乎并不守恒。例如，在地球与乒乓球组成的系统中，我们让一个乒乓球从距离地面1米高处下落，乒乓球的势能转化成了动能，落地后从地上反弹时动能又转化成势能，但是乒乓球却不会达到原来的高度，而是越来越低，经过一段时间之后，乒乓球完全停止了跳动。在全部时间里，动能与势能的总和不是恒定的，而是越来越少。类似的例子还有很多，例如，我们用力拨动钟摆，它的擺动幅度会越来越窄，经过一段时间之后完全停止。

我们继续重复三次上述乒乓球自由落体运动。第一次让乒乓球落在光滑的玻璃上，我们看到乒乓球初次弹起的高度接近它的初始高度，弹跳的次数较多，持续的时间较长。第二次让乒乓球落在水泥地面上，它初次弹起的高度就低一些，弹跳的次数比第一次少一些，持续的时间也短一些。第三次让乒乓球落在细沙上，它几乎不弹起。这些试验表明，乒乓球的能量流失与它落地后触到的物体有关。物体与乒乓球的摩擦力会减缓它的运动。不同的物体与乒乓球产生的摩擦力不同，造成它的动能与势能的减少程度不同。所以必须把乒乓球、地球和地面的物体共同看成一个系统，才可能解释能量守恒。事实上，乒乓球在空气中运动还受到空气阻力的作用，乒乓球的势能在下落时并没有全部转化成动能，部分能量转化成了热能和声能。所以，要准确计算乒乓球下落运动中的能量守恒，还要把空气也计入系统。由此可见，我们必须确定哪些物体构成了这样一个系统，确定这个系统内所有的能量转化形式，才能弄清楚能量是否守恒。如果不清楚系统的边界范围以及所有的能量转化形式，运用能量守恒定律就会出现错误。

三、能量守恒的参考面设置

在一个封闭系统里，能量守恒不等于系统内各种能量的数值恒定不变。例如，在自由落体运动中，参考面的设置不同，系统内势能的能量值是不同的。在上述乒乓球自由落体运动中，如果我们以乒乓球下落的终点即地面为参考面，乒乓球的高度便是从地面开始测量。因此，当一个0.05N的乒乓球在地面时，高度h=0m，重力势能Ep=OJ。系统的重力势能在下落的终点为零，在下落的最高点即1米高处为最大值0.05J。如果我们以乒乓球下落的最高点为参考面，在这一点上，高度h=0m，重力势能Ep=OJ。系统的重力势能在最高点为零，而在下落的终点是负值即-0.05J。不过，在这每种情况下，在乒乓球运动的全部时间里，系统的总能量都是恒定的。

四、能量守恒的近似性

4.高二物理热力学第二定律教案 篇四

【教材分析】

本节介绍热力学第二定律，该定律与热力学第一定律是构成热力学知识的理论基础，热力学第一定律对自然过程没有任何限制，只指 出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失，热力学第二定律解决哪些过程可以发生，教学时要注意讲清二者的关系。

对于热力学第二定律，教材先从学生比较熟悉的热传导过程的方向性入手，研究与分子热运动有关的过程的方向性问题，以期引起学生思维的深化，也作为学习热力学第二定律的基础。

教材介绍了热力学第二定律的两种表述：一种是按照热传导过程的方向性表示，另一种是按照机械能与内能转化过程的方向性表述，这两种表述都表明：自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，教学时，要注意说明这两种不同表述的内在联系，讲清这两种表述的物理实质。

第二类永动机是指设想中的效率达到100%的热机，由于在自然界中把热转化为功时，不可避免地把一部分热传递给低温的环境，所以第二类永动机不可能制成。

【设计思想】 1.从实际问题导入，从简单的实验开始，尽可能引导学生联系自己熟悉的，身边的生活现象的实例，在教学内容上使物理贴近学生生活、联系社会实际，体现《标准》倡导的“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。

2.积极创设情景，开展师生、生生间的对话交流，开展小组合作讨论学习，使教学过程能够确立学生在教学活动中的中心地位，让学生从自己的学习体验和感悟中获得知识，向学生学习活动要效益，体现以学生为中心的原则。

3.热力学第二定律不象以往的实验定律可以推导和验证，是在大量实验事实的基础上总结出来，内容的表述比较抽象和难以理解，教师要引导学生对关键词的作深刻地理解，要引导学生多运用实例来辅助理解。

4.夯实知识基础，灵活运用技能是三维教学目标中第一要素，本节课除了使用教材中“问题与练习”外，还设计了四道练习题，在教学过程中结合学生的学习状况灵活使用，帮助学生更好理解定律。《课后思考题》有助于学生更深刻地理解定律。

【教学目标】

一、知识与技能

1.了解热传递过程的方向性。

2.知道热力学第二定律的两种不同的表述，以及这两种表述的物理实质。3.知道什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成。

二、过程与方法

1．热力学第二定律的表述方式与其他物理定律的表述方式有一个显著不同，它是用否定语句表述的。

2．热力学第二定律的表述不只一种，对任何一类宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述，学习本节时注意这一方法。

三、1． 情感、态度与价值观

通过学习热力学第二定律，可以使学生明白热机的效率不会达到100%，我们只能想办法尽量提高热机的效率，但不能渴求达到100%。

2． 生。

【重点、难点分析】：

重点：热力学第二定律两种常见的表述。

难点：1.热力学第二定律的开尔文表述。

2.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。【课时安排】： 1课时 【课前准备】：

教师：多媒体课件，一个电冰箱模型，一盆凉水，准备一个酒精灯和一个铁块，铁钳。学生：课前预习课文，在家观察自家的电冰箱。【教学设计】：

引入新课：

【问题】我们在初中学过，当物体温度升高时，就要吸收热量；当物体温度降低时，就要放出热量。而自然界发生的一切过程中的能量都是守恒的，但不违背能量守恒定律的宏观过程并都能发

且热量公式Q = cm△t，这里有一个有趣的问题：地球上有大量的海水,它的总质量约为1.4×10t , 如果这些海水的温度降低0.1C,将要放出多少焦耳的热量?海水的比热容为C=4.2×10J/(kg·℃)。下面请大家计算一下。

学生计算：Q = 4.2×10×1.4×10×10×0.1 J = 5.8×10J 这相当于1800万个功率为100万千瓦的核电站一年的发电量。为什么人们不去研究这“新能源”呢？原来，这样做是不可能的，这涉及物理学的一个基本定律，这就是本节要讨论的热力学第二定律。

【设计意图】：从实际问题入手，唤起学生对学习的兴趣。从学生已有的热学知识出发引入新的知识，使过渡自然，减少学生对新知识的唐突性。

【板书】 第四节 热力学第二定律

【板书】

一、热传递的方向性

教师实验，点燃酒精灯，用钳夹住事先准备好的铁块，在火焰上灼烧一段时间后，问学生现在如果用手摸会出现什么现象？下面把灼热的铁块放入冷水中，过一段时间，拿出铁块现在你们敢用手摸吗？通过这个实验说明什么问题？

学生思考，教师给予启发

学生答：热量从温度高的物体自发地传给温度低的物体

再让学生列举一些这样的例子，例如：雪花落在手上就融化，挨着火炉就温暖等等。利用课本中“思考与讨论”开展小组讨论并进行对话交流。

教师反问学生：有没有可能发生这样地现象，热量自发地从低温物体传给高温物体，使低温物体的温度越来越低，高温物体的温度越来越高。这里所说的“自发地”，指的是没有任何外界的影响或帮助。学生思考讨论一会后，有的同学可能产生疑问：电冰箱内部的温度比外部低，为什么致冷系统还能够不断地把冰箱内的热量传给外界的空气？

事前我们让大家观察自家的电冰箱，请同学做简要的回答，教师进行点拨。然后，展示电冰箱模型给学生简要讲解(多媒体课件)。

318

323o

这是因为电冰箱消耗了电能，对致冷系统做了功。一旦切断电源，电冰箱就不能把其内部的热量传给外界的空气了。相反，外界的热量会自发地传给电冰箱，使其温度逐渐升高。

【学生总结】热传导的方向性：两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体。要实现相反过程，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化。

【板书】结论:热力学第二定律的一种表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。这是热力学第二定律的克劳修斯表述。

老师讲解对定律的理解:这里阐述的是热传递的方向性.在这个表述中,“自发”二字指的是:当两个物体接触时,不需要任何第三者的介入、不会对任何第三者产生任何影响,热量就能从一个物体传向另一个物体.当两个温度不同的物体接触时,这个“自发”的方向是从高温物体指向低温物体的。

教师指出：热力学第二定律的克劳修斯表述实质上就是：热传递过程是不可逆的。【设计意图】：

1.联系学生熟悉的，身边的生活现象，使知识的学习贴近学生的生活，使学生感受物理知识就在身边，存在于生活，强化学生的实践意识，使情感成为学习动力。

2.通过师生的对话交流，在互动中实现思维的碰撞，突出学生的学习过程，体现以学生为中心的原则，从自己的学习体验和感悟中获得知识，向学生学习活动要效益。

3.热力学第二定律的克劳修斯表述中的“自发”是定律表述的关键词，教师要引导学生作深刻理解。【板书】

二、热力学第二定律的另一种表述(第二类永动机)

前面我们学习了第一类永动机，不能制成的原因是什么？（违背了能量守恒），什么是第二类永动机呢？ 分组合作学习，思考讨论下列问题： 1.热机是一种把什么能转化成什么能的装置？ 2.热机的效率能否达到100%？ 3.第二类永动机模型 4.机械能和内能转化的方向性

然后由各小组代表回答，教师进行思路点拨 1.热机是一种把内能转化成机械能的装置 2.热机的效率不能达到100% 原因分析：

以内燃机为例，气缸中的气体得到燃烧时产生的热量为Q1，推动活塞做工W，然后排出废气，同时把热量Q2散发到大气中，由能量守恒定律可知：Q1 = W + Q2

我们把热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值叫做热机的效率，用η表示 η=W / Q1

实际上热机不能把得到的全部内能转化为机械能，热机必须有热源和冷凝器，热机工作时，总要向冷凝器散热，不可避免的要由工作物质带走一部分热量Q2，所以有：Q1>W 因此，热机的效率不可能达到100%，汽车上的汽油机械效率只有20%～30%，蒸汽轮机的效率比较高，也只能达到60%，即使是理想热机，没有摩擦，也没有漏气等能量损失，它也不可能把吸收的热量百分之百的转化成机械能，总要有一部分散发到冷凝器中。

师生总结:热力学第二定律的另一种表述: 【板书】不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功,而不产生其他影响。这是热力学第二定律的开尔文表述(也称第二类永动机)。

教师应该强调定律内容“而不产生其他影响”这个条件，举出“绝热膨胀”的例子加以说明。第二类永动机并不违反能量守恒定律，人们为了制造出第二类永动机作出了各种努力，但同制造第一类永动机一样，都失败了。

为什么第二类永动机不可能制成呢？

因为机械能和内能的转化过程具有方向性。机械能全部转化成内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化。

再举实例，说明有些物理过程具有方向性。

〈学生思考回答，教师引导点拨〉 1.气体的扩散现象。

2.书上连通器的小实验（气体向其中膨胀）。【板书】热力学第二定律的两种表述

表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化

（按照热传递的方向性来表述的）

表述二：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。也可表述为第二类永动机是不可能制成的。（机械能与内能转化具有方向性）

这两种表述是等价的，可以从一种表述导出另一种表述，所以他们都称为热力学第二定律。

热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性。（自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性）。

因此,对任何一类宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述。如图中,盒子中间有一个挡板,左室为真空,右室有气体。撤去挡板后右室的气体自发地向左室扩散,而相反的过程不可能自发地进行。因此，热力学第二定律也可以表述为:气体向真空的自由彭胀是不可逆的。

【注意】 ：不管如何表述，热力学第二定律的实质在于揭示了：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。

【本节小结】:回过头分析引入的例子,学生应用热力学第二定律分析,老师点拨总结。进一步说明第二类永动机不能制成的,违背热力学第二定律。

【设计意图】：

1.热力学第二定律的开尔文表述比较抽象和难以理解，需要学生通过合作学习，在讨论和交流中认识规律，再通过教师的点拨指导才能更好的理解和掌握规律。

2.热力学第二定律是在大量实验事实的基础上总结出来的，教学过程要引导学生多运用实例来辅助理解。

5.牛顿第一定律教案 篇五

教学目标

知识与技能

1.理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持.2.理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的.3.理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度.过程与方法

1、帮助学生改变“冲力（惯性力）”的迷思概念，建立科学概念（1）“打击提供速度，运动不需要力来维持”；（2）“惯性是物体维持原来匀速直线运动状态的一种特性”；（3）“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。（牛顿第一定律）”。

2、学习科学探究方法、发展自主学习能力、养成良好的思维习惯、运用物理知识和科学探究方法解决一些问题，要求学生经历科学探究过程、认识科学探究的意义、尝试应用科学探究的方法研究物理问题、通过物理概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法、认识物理实验、充分体现了新课程改革对科学方法教育的重视 情感态度与价值观

1.培养科学研究问题的态度.2.利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系.鼓励学生大胆发言，并学以致用.教学重点

1.理解力和运动的关系.2.理解牛顿第一定律，知识惯性与质量的关系.教学难点

对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解，惯性与质量的关系.教学过程 导入新课

一、人类对运动和力的关系的探索历程

研究运动和力的关系，是动力学的基本问题。人类正确认识这个问题，经历了漫长的过程。

1、十七世纪前对运动和力的关系的认识(亚里士多德的错误观点)：力是维持问题运动的原因。

2、伽利略的理想实验及其推论（正确认识）：力是改变物体运动状态的原因，运动并不需要力来维持。

基本观点：在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。

根据：理想实验。

方法：实验+科学推理(把可靠事实和理论思维结合起来)。理想斜面实验

3、笛卡尔对伽利略看法的补充和完善：

二、牛顿第一定律

1、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

2、理解：

①物体不受力时将处于______________状态或_________状态。即物体的运动状态不改变。力不是维持物体速度的原因，物体的运动不需要力来维持。

②外力的作用是迫使物体改变运动状态，即外力是改变______________的原因，力还是产生加速度的原因，而不是维持__________的原因。

③一切物体都有保持______________________的性质，这种性质叫___________。因此，牛顿第一定律也叫惯性定律。这种性质是物体的固有属性。不论物体处于何种状态，即与物体运动情况和受力情况无关，任何物体在任何状态下均有惯性。质量是惯性大小的唯一量度。

④牛顿第一定律是物体不受外力作用时的运动定律，所描述的物体不受外力的状态是一种理想化的状态，因为不受外力作用的物体是不存在的，所以牛顿第一定律不能用实验验证，其正确性可通过由它推导出的结论与实验事实完全一致而得到证明。定律的实际应用场合是物体所受合外力为零，物体在某方向上不受外力或在某方向上受平衡力作用时，该方向上保持静止或匀速直线运动状态的情况是普遍存在的。

三、惯性：物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。

①惯性是物体的固有属性，惯性不是一种力。

②任何物体在任何情况下（不管是否受力不管是否运动和怎样运动）都具有惯性，切莫将惯性误解为“物体只有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态时”才有惯性，在受力作用时，惯性依然存在，体现在运动状态改变的难易程度上。

③惯性的大小只由物体本身的特征决定，与外界因素无关，切莫认为物体的速度越大，惯性越大。

④惯性是不能被克服的，但可以利用惯性做事或防止惯性的不良影响。

⑤不要把惯性概念与惯性定律相混淆。惯性是万物皆有的保持原运动状态的一种属性，惯性定律则是物体不受外力作用时的运动定律，当有力作用时，物体运动状态必定改变。

课堂小结

通过本节的学习，我们知道了：

6.牛顿第一定律教案 篇六

知识与技能：

1.明白伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识

2.明白伽利略的理想实验及其推理过程和结论

3.明白什么是惯性，会正确理解有关现象

过程与方法：

1.观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系.

2.透过实验加探对牛顿第必须律的理解.

3.理解理想实验是科学研究的重要方法.

情感态度与价值观：

1.透过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性.

2.感悟科学是人类进步的不竭动力.

二、教学资料剖析

本节课的地位和作用：

本节惯性定律的资料及导出过程，强调它在科学中的地位与作用，意在引导学生了解科学的发现和发展。科学的发现都有其深刻的社会背景和科学背景，同时，科学家自身的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神又成为情感态度价值观教育的好素材。

本节课教学重点：

牛顿第一运动定律、惯性的概念。

本节课教学难点：

1.消除“力是维持物体运动的原因”的错误观点。

2.牛顿第一运动定律。

3、惯性概念的理解及应用。

三、教学准备

电化教室、“3.1牛顿第必须律.”ppt”文件

[教学过程设计]

一.引入

播放视频剪辑《汽车事故实验》，在视频剪辑中，我们看到撞车后假人和车子的运动状况.我们要讨论的是，

牛顿第必须律教案(高中版)

人和车子为什么会做这种或那种运动.要讨论这个问题，务必明白运动和力的关系.在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学，研究运动和力的关系的分科叫做动力学.

动力学的奠基人是英国科学家牛顿.牛顿在1687年出版了他的名著《自然哲学的数学原理》.这部著作中，牛顿提出了三条运动定律，这三条定律总称为牛顿运动定律，是整个动力学的基础.这一章我们要学习的就是牛顿运动定律.

二.正课

1、历史的回顾.

远在两千多年以前，人们已经提出了运动和力的关系问题.但是直到伽利略和牛顿时代，才对这个问题给出了正确的答案

演示实验:用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来.

1.1亚里士多德(Aristotle)

在17世纪前人们普遍认为力是维持物体运动的原因.用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来.古希腊的哲学家亚里士多德(公元前384—前322)根据这类经验事实得出结论说：务必有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来.(力是维持物体运动状态的原因)

在亚里士多德以后的两千年内，动力学一向没有多大进展.直到17世纪，意大利著名物理学家伽利略才根据实验指出，在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故.

教师对亚里士多德做简单的介绍，以培养学生对科学家们的热爱。

1.2伽利略(Galileo)

牛顿第必须律教案(高中版)牛顿第必须律教案(高中版)

在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故.

若阻力十分小，物体将做什么运动呢

课件演示实验:物体沿气垫导轨的运动很接近匀速直线运动.

介绍:上海磁悬浮列车示范运营线、设计最高时速430公里/小时.

若阻力减少到零，状况又会怎样呢

计算机模拟实验:伽利略的理想实验.

结论:设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将持续这个速度继续运动下去.

而水平桌面上推物体物体动起来，不推物体就不动，正是由于摩擦力的作用使物体改变了运动状态，所以力是改变物体运动状态的原因。

伽利略的研究方法:以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律.

对伽利略进行简单的介绍。

牛顿第必须律教案(高中版)

1.3笛卡儿(Descartes)

如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原先的方向.

讲解:牛顿在伽利略等人研究的基础上，并根据他自己的研究，系统地总结了力学的知识，提出了三条运动定律.

2牛顿第必须律

牛顿第必须律教案(高中版)

2.1资料

一切物体总持续匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

牛顿:“站在巨人的肩上”.

学生讨论:牛顿第必须律的含义.

2.2含义

2.2.1我们所遇到的实际问题中，物体不受力的状况是没有的.物体受平衡力时，或者说合力为零时的状况跟不受力的状况是相同的.

2.2.2物体运动状态的改变需要外力.

力是改变物体速度的原因.

2.2.3一切物体都有持续匀速直线运动状态或静止状态的特性.

3、惯性

3.1定义

物体的这种持续原先的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性.

情景介绍并回映本课开头的视频:

牛顿第必须律教案(高中版)

当汽车突然开动的时候，汽车里的乘客会向后面倾斜.当汽车突然停止的时候，汽车里的乘客会向前面倾斜.

提问:在视频《汽车事故实验》实验的剪辑中，当车撞到墙时，假人为什么会从车子中往前飞出。并适当的对学生进行安全教育。

3.2性质

3.2.1一切物体都具有惯性，物体的运动并不需要力来维持.

3.2.2惯性是物体的固有性质，不论物体处于什么状态，都具有惯性.

讲解:天上的飞机、地上的汽车、羽毛都具有惯性.

3.2.3惯性与物体的质量有关，物体质量越大惯性越大

牛顿第必须律教案(高中版)

如：课件演示惯性炮实验，从而让学生明白质量小的物体惯性也小，用很小的力就能把静止的空气变成运动的空气。

三.小结

1.伽利略对力和运动关系的研究方法.

伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它.

2.历史上对力和运动关系的看法和研究.

教会对伽利略的迫害.

3.牛顿第必须律的资料及含义.

4.惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法.

五.作业

1.教科书:P75.问题与联系1、2、3

2.教科书:P74.科学漫步

[板书设计]

1、历史的回顾

1.1亚里士多德(Aristotle)

务必有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来.

1.2伽利略(Galileo)

在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故.

伽利略的斜面实验.

1.3笛卡儿(Descartes)

如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原先的方向.

2牛顿第必须律

2.1资料

一切物体总持续匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止.

2.2含义

2.2.1物体不受外力时，总持续匀速直线运动状态或静止状态.

力不是维持物体速度的原因.

2.2.2物体运动状态的改变需要外力.

力是改变物体速度的原因.

2.2.3一切物体都有持续匀速直线运动状态或静止状态的特性.

3惯性

3.1定义

物体的这种持续原先的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性.

3.2性质

3.2.1一切物体都具有惯性，物体的运动并不需要力来维持.

3.2.2惯性是物体的固有性质，不论物体处于什么状态，都具有惯性.

3.2.3惯性与物体的质量有关，质量越大惯性越大。

教学资源：

亚里士多德是第一个尝试研究物理学并给出“物理学”这一

名称的人。他生活在古希腊礼貌发展的鼎盛期。从17岁开始，跟

随大哲学家柏拉图一向学习了。

亚里士多德力图以世界的本来面目来说明各种自然现象，这

是他的进步之处。但由于当时研究物理学只是依靠直觉和思维来

进行，所以他的很多关于物理方面的论述，显然这天看来是错误

的，然而在当时，能够摆脱神的意志，个性是构成一套自圆其说的体系，这是很不简单的。

亚里士多德曾说过：“我没有现成的根据，没有可照抄的模

式。我是一位开拓者，所以我是渺小的。我期望读者诸君能够承认我已成就的，原谅我所未能成就的。”

亚里士多德几乎在每一个科学领域(如：植物、动物、天文

、气象、数学和物理等)都作出了自己的贡献，其学说对后世的西方思想和科学产生了重大的影响。这一点没有其他任何一位古希腊思想家能够相比。

公元前323年，马其顿王朝被希腊人推翻。亚里士多德也遭到不幸，失去了他苦心搜集的各种标本和资料，失去了他的全部书稿。第二年，在极度失望的状况下，这位科学的始祖饮毒而死。

亚里士多德曾说过一句名言：“我敬爱柏拉图，但我更爱真理。”由此可见亚里士多德追求真理的执著精神。

当今世界著名的高等学府美国哈佛大学的校训就是：

“让柏拉图与你为友，

让亚里士多德与你为友，

更重要的是，让真理与你为友。”

伽利略，著名意大利数学家、天文学家、物理学家、哲学家。是首先在科学实验的基础之上融会贯通了数学、天文学、物理学三门科学的科学巨人。伽利略是科学革命的先驱。伽利略科学上的成就与他首创的实验与理论相结合的研究方法分不开。他对物理规律的论证十分严格，这个论证过程可概括为：

观察-假说-数学分析、推论-实验验证……

他不但亲自设计和演示过许多实验，而且亲自研制出不少技术精湛的实验仪器，例如浮力天平、温度计、望远镜、显微镜等。他倡导实验与理论计算相结合的方法，把实验事实与抽象思维结合起来，用实验检验理论推导，开创了以实验为基础具有严密逻辑理论体系的近代科学，被誉为“近代科学之父”。

7.热力学定律单元考点扫描 篇七

一、考查分子动能、分子势能及物体的内能

例1 (2010年浙江卷)质量一定的某种物质在压强不变的条件下,由液态Ⅰ与气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)变化关系如图1所示,单位时间所吸收的热量可看作不变.

(1)以下说法正确的是()

(A)在区间Ⅱ,物质的内能不变

(B)在区间Ⅲ,分子间的势能不变

(C)从区间Ⅰ到区间Ⅲ,物质的熵增加

(D)在区间Ⅰ,物质分子的平均动能随着时间的增加而增大

(2)在区间Ⅲ,若将压强不变的条件改为体积不变,则温度升高______(变快、变慢或快慢不变),请说明理由.

解析:(1)在区间Ⅱ,温度不变,物质分子的平均动能不变,物质不断被加热,吸收的热量使分子势能增加,物质内能(包括分子动能和分子势能)增加,(A)错;在区间Ⅲ,气态可看成理想气体,分子间的势能不变,(B)正确;从区间Ⅰ到区间Ⅲ,物质不断被加热,物质分子运动无序度增加,即物质的熵增加,(C)正确;在区间Ⅰ,温度随时间增大,物质分子的平均动能随时间的增加而增大,(D)正确.选(B)、(C)、(D).

(2)根据热力学第一定律ΔU=Q+W和理想气体的状态方程可知,在吸收相同的热量Q时,压强不变的条件下,V增加,气体对外做功(W<0),ΔU1=Q-|W|;在体积不变的条件下,气体对外不做功(W=0),ΔU2=Q;所以ΔU1<ΔU2,体积不变的条件下温度升高变快.

点评:本题用图象描述物体的热学过程,考查学生对过程的理解,了解各物理量之间的相互制约关系,突出了科学探究的方法.本题第(2)问的解题关键:弄清“压强不变”与“体积不变”条件下,气体做功情况不同,导致内能(温度)变化不同.

二、考查热力学第一定律

例2 (2010全国卷Ⅱ,16)如图2所示,一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分,已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空,抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态,在此过程中()

(A)气体对外界做功,内能减少

(B)气体不做功,内能不变

(C)气体压强变小,温度降低

(D)气体压强变小,温度不变

解析:绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递,Q=0;抽开隔板K后,a内气体进入b,稀薄气体从a向真空b扩散,由于没有做功对象,故W=0;根据热力学第一定律,气体内能不变,则温度不变,稀薄气体扩散,体积增大,压强必然减小.(B)、(D)正确.

点评:本题考查热力学第一定律的应用及对气体的温度、压强和体积的判断.部分考生认为:稀薄气体a向真空扩散,体积增大,气体对外界做功,导致失误.

三、考查热力学第二定律

例3 (2006年广东物理,8)图3为电冰箱的工作原理示意图,压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环,在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外,下列说法正确的是()

(A)热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外

(B)电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能

(C)电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律

(D)电冰箱的工作原理违反热力学第一定律

解析:由热力学第二定律可判断,(A)错误,(B)正确;热力学第一定律适用于所有热学过程,(C)正确,(D)错误.选(B)、(C).

点评:新课程要求学生了解自然科学最新成就及其对社会发展的影响,并能与已学知识结合起来解决问题,本题以“电冰箱”命题,要求考生通过阅读试题,进行分析推理,考查考生的探究能力.

四、与“分子动理论”综合命题

例4 (2010年江苏卷,12)(1)为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体,图4图象中能正确表示该过程中空气压强p和体积V关系的是()

(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24 kJ的功.现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5 kJ的热量,在上述两个过程中,空气的内能共减小______kJ,空气_____(选填“吸收”或“放出”)热量.

(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023 mol-1.若潜水员呼吸一次吸入2 L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数,(结果保留一位有效数字)

解析:(1)理想气体等温压缩,据pV=C,p与成正比,选项(B)正确.

(2)根据热力学第一定律:W+Q=ΔU,第一阶段W1=24 kJ,ΔU1=0,所以,Q=-24 kJ,放热24 kj;第二阶段W2=0,放热Q2=-5 kJ,所以,ΔU2=-5 kJ;所以在上述两个过程中,空气内能ΔU=ΔU1+ΔU2=-5 kJ,即减少5 kj;热量Q=Q1+Q2=-29 kJ,即放出热量29 kJ.

(3)设空气的摩尔质量为M,在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸,一次吸入空气的体积为V,潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数:,代入数据得:Δn=3×1022个.

点评:本题联系实际命题,体现了从生活走向物理,从物理走向社会的新课程改革理念,考查考生运用气体p-图象、热力学第一定律、分子动理论等知识综合分析问题的能力.

五、与“气体状态变化”综合命题

例5 (2010年山东卷,36)一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,如图5所示.集热器容积为V0,开始时内部封闭气体的压强为p,,,经过太阳曝晒,气体温度由T0=300 K升至T1,=350 K.

(1)求此时气体的压强;

(2)保持T1=350 K不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到p0,求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值.判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因.

解析:(1)因为封闭气体的体积不变,故,解得:.

(2)设集热器内剩余气体质量为m、原来总质量为m0,根,则,得:.在抽气过程中剩余气体T不变,所以ΔU=0,根据W+Q=ΔU,因为体积膨胀,所以W为负,所以Q为正,吸热.

点评:本题考查考生运用热力学定律与气体定律综合分析实际问题的能力,近年高考热学许多试题都创设了与生产、生活和科技联系的问题情境,引导学生灵活应用热学知识去解决现实问题,体现了物理教育的时代性和实用性.

练习题:

1.(2010年福建卷,28)如图6所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中,容器内装有一可以活动的绝热活塞,今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离后,气体的体积减小.若忽略活塞与容器壁间的摩擦力,则被密封的气体()

(A)温度升高,压强增大,内能减少

(B)温度降低,压强增大,内能减少

(C)温度升高,压强增大,内能增加

(D)温度降低,压强减小,内能增加

2.(2010年重庆卷)给旱区送水的消防车停于水平地面,在缓慢放水过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能,则胎内气体()

(A)从外界吸热

(B)对外界做负功

(C)分子平均动能减小

(D)内能增加

3.(2010年广东卷,14)如图7所示是密闭的气缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800 J,同时气体向外界放热200 J,缸内气体的()

(A)温度升高,内能增加600 J

(B)温度升高,内能减少200 J

(C)温度降低,内能增加600 J

(D)温度降低,内能减少200 J

4. 如图8所示,两个相通的容器P、Q间装有阀门K,P中充满气体,Q内为真空,整个系统与外界没有热交换.打开阀门K后,P中的气体进入Q中,最终达到平衡,则()

(A)气体体积膨胀,内能增加

(B)气体分子势能减少,内能增加

(C)气体分子势能增加,压强可能不变

(D)Q中气体不可能自发地全部退回到P内

5. 中国科学院院士叶笃正在大气环流等领域成就卓著,获得国家最高科学技术奖,他的许多理论成果对研究气象起到重要作用.大气气流的升降运动会造成不同高度的温度变化,致使气象万变,万米高空的气温往往在-50℃以下,在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体作为研究对象,叫做气团,气团直径可达几千米,边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响,可以忽略.用气团理论解释高空气温很低的原因,是地面的气团上升到高空的过程中()

(A)剧烈膨胀,同时大量对外放热,使周围温度降低

(B)剧烈收缩,同时从周围吸收大量热量,使周围温度降低

(C)剧烈膨胀,气团对外做功,内能大量减少导致温度降低

(D)剧烈收缩,外界对气团做功,故周围温度降低

6. A、B两装置均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同,将两管抽成真空后,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图9所示位置停止.假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是()

(A) A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量

(B) B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量

(C)A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同

(D) A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同

7. 关于热现象和热学规律,下列说法中哪些符合事实()

(A)布朗运动是布朗小颗粒内部分子运动所引起的悬浮小颗粒的运动

(B)用活塞压缩气缸里的空气,对空气做功2.0×105 J,若空气向外界放出热量1.5×105 J,则空气内能增加0.5×105 J

(C)第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律

(D)—定质量的气体,如果保持温度不变,体积越小压强越大

8. 在核聚变装置内,实现两个氘核聚变反应,必须使它们之间距离接近到r0,也就是接近到核力能够发生作用的范围.物质温度很高时氘原子将变为等离子体,等离子的分子平均动能为,式中的k1叫玻耳兹曼常量,T为热力学温度,两个氘核之间的电势能为,k为静电力常量,r为电荷之间的距离,则氘核发生聚变的温度至少为______.

9. 如图10所示,带有可自由滑动活塞(与汽缸的摩擦可忽略不计)的汽缸中,封闭一定质量的理想气体,将一个半导体热敏电阻R置于汽缸中,热敏电阻与容器外的电源E和电流表组成闭合回路,汽缸和活塞具有良好的绝热性能,若发现电流表的读数增大时,则气体压强一定______(增大、减小或不变),气体内能一定______(增大、减小或不变),气体一定______(“吸热”、“放热”或“无热传递”).

8.能量守恒定律和混合动力汽车 篇八

能量守恒定律

咱们先来看一下什么是能量守恒定律。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另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。

混合动力汽车的优势

在一辆汽车行驶的过程中，汽油燃烧产生的能量或电的能量转化为汽车的动能。当汽车停下后，动能又将转化为哪种能量呢？刹车时，车闸和车轮之间的摩擦将动能转化为热能。然后，热能散发到空气中，汽车就损失了这部分能量。用来驱动汽车的能量中，大约有三分之一都在汽车减速或停车时以热的形式损失了。

为了使能量得到充分利用，很多混合动力汽车使用了能量再生型刹车，可以利用减速或停车时损失的动能为蓄电池充电，而不是任凭动能转化为热能后损失。这样，便巧妙地运用了能量守恒定律，减少能量损失，从而节约能源。

再生型刹车带来的启示

能量是守恒的，一种形式的能量可以转化为其他形式的能量，关键在于怎样转化。例如，灯泡的用途是照明，但它在发光的同时也发热。输送给灯泡的电能一部分转化为光能，一部分转化为热能。对于想用灯泡照明的人来说，这部分热量是没用的，也就是说能量以热的形式损失了。同学们，怎样把这部分热量利用起来，使它转化为对我们有用的能量呢？这就需要大家去动脑筋思考了。在我们的日常生活中，还存在许许多多类似的现象。你能再举出一个例子吗？用心观察，认真思考，说不定你也能发明出像能量再生型刹车这样的装置，利用能量守恒定律提高能量利用率，节约能源。

9.牛顿第一定律教案活动 篇九

牛顿第一定律

教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。

教学难点:

1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。

2．伽利略理想实验的推理过程

教学用具：斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，微机,实物投影，大倍投电视。

教学过程

一、实验引入：批驳亚里士多德的观点

[演示1]在桌面上推动木块（或板擦）从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力,木块立即停止。

分析:日常生活中也有许多类似的现象，（如推桌子）。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来.”即：板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢？也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。

[演示2] 在桌面上推动木块（或板擦）从静止使之向前运动，用力推出,木块向前运动一段距离后停止。

分析：推力撤掉，还要向前运动，与亚里士多德的观点不符。

分析：木块:静止——运动——静止。两个过程中是否都有力存在？在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？

二、讲授新课:

1.规律总结过程

方法1.教师引导

伽利略的贡献：理想实验

[演示]（通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上）

介绍器材

实验前提条件：每次实验都需从斜面上的同一高度下滑，为什么？

实验过程：让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动，每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置？（停下来的位置）

实验纪录：

实验次数表面材料阻力大小滑行距离 1毛巾最大最短 2棉布较大较长 3玻璃较小长 推理想象光滑表面阻力为零无限长

实验分析：

三次实验，小车最终都静止，为什么？

三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？

小球运动距离的.长短跟它受到的阻力有什么关系？

若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？

根据上面的实验及推理的思想，还可以推理出什么结论？

推理：小球在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动？

实验结论：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去，物理教案《物理教案－牛顿第一定律》。”即作匀速运动。

[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验

迪卡儿的补充

如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。

牛顿的成果：补充与概括

师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？（牛顿补充：将保持静止状态）

师（引导学生概括）:我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢？（对概括出来大致意思的同学给予鼓励）

介绍：牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律

方法2：学生探究式学习

针对基础较好的学生，可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验，根据现象学生分组讨论,明确亚里士多德的观点的问题根源．由学生互相补充确定实验结论。

2.定律分析

定律成立条件：不受外力作用

运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。

师（回应课题引入实验）： 回想我们最开始的实验，有推力板擦运动,撤去推力板擦停下来，从表面现象上得到的结论运动需要力维持是错误的，但这种现象是千真万确摆在我们面前的，我们如何用牛一的观点正确的解释这个现象呢?

三、巩固练习

1． 一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样?

2． 对于牛顿第一定律的看法，下列观点正确的是( )

A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以惯性定律是正确的

B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以惯性定律不能肯定是正确的

C．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出惯性定律

D．验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证。

四、小结

人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结出来的。牛一的重要贡献是：1）力不是维持物体运动的原因，2）力是改变物体运动状态的原因。

10.热力学第一定律 能量守恒定律教案 篇十

目标导航

1.了解有序和无序，宏观态和微观态的概念。2.了解热力学第二定律的微观意义。

3.了解熵的概念，知道熵是反映系统无序程度的物理量。4.知道随着条件的变化，熵是变化的。

诱思导学

1.有序和无序

有序：只要确定了某种规则，符合这个规则的就叫做有序。

无序：不符合某种确定规则的称为无序。

无序意味着各处都一样，平均、没有差别，有序则相反。有序和无序是相对的。2.宏观态和微观态

宏观态：符合某种规定、规则的状态，叫做热力学系统的宏观态。

微观态：在宏观状态下，符合另外的规定、规则的状态叫做这个宏观态的微观态。系统的宏观态所对应的微观态的多少表现为宏观态无序程度的大小。如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说这个“宏观态”是比较无序的，同时也决定了宏观过程的方向性——从有序到无序。

3.热力学第二定律的微观意义

一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。4.熵和系统内能一样都是一个状态函数，仅由系统的状态决定。从分子运动论的观点来看，熵是分子热运动无序(混乱)程度的定量量度。

一个系统的熵是随着系统状态的变化而变化的。在自然过程中，系统的熵是增加的。在绝热过程或孤立系统中，熵是增加的，叫做熵增加原理。对于其它情况，系统的熵可能增加，也可能减小。

从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序程度更大的方向发展。

典例探究

例1 一个物体在粗糙的平面上滑动，最后停止。系统的熵如何变化？

解析：因为物体由于受到摩擦力而停止运动，其动能变为系统的内能，增加了系统分子无规则运动的程度，使得无规则运动加强，也就是系统的无序程度增加了，所以系统的熵增加。

友情提示：本题考查的是对熵增加原理的理解和应用。

课后问题与练习点击：

1.解析：①全是甜的，对应的微观态1个，宏观态出现的概率是1/32；②全是咸的，对应的微观态1个，宏观态出现的概率是1/32；③1甜4咸，对应的微观态5个，宏观态出现的概率是5/32；④4甜1咸，对应的微观态5个，宏观态出现的概率是5/32；⑤2甜3咸，对应的微观态10个，宏观态出现的概率是10/32；⑥3甜2咸，对应的微观态10个，宏观态出现的概率是10/32；(3)概率

(4)无序性增大了

3.略

基础训练 1.一定质量的气体被压缩，从而放出热量，其熵怎样变化？ 2.保持体积不变，将一个系统冷却，熵怎样变化？

多维链接

1.熵与熵增加原理

“熵”是什么？“熵”是德国物理学家克劳修斯在1850年创造的一个术语，他用熵来表示任何一种能量在空间分布的均匀程度。能量分布得越均匀，熵就越大。如果对于我们所考虑的那个系统来说，能量完全均匀地分布，那么这个系统的熵就达到最大值。简单的说，“熵”就是微观粒子的无序程度、能量差别的消除程度。

在克劳修斯看来，在一个封闭的系统中，运动总是从有序到无序发展的。比如，把一块冰糖放入水中，结果整杯水都甜了。这就是说，糖分子的运动扩展到了整杯水中，它们的运动变得更加无序了。对于一个封闭的系统，能量差也总是倾向于消除的。比如，有水位差的两个水库，如果把它们连接起来，那么，重力就会使一个水库的水面降低，而使另一个水库的水面升高，直到两个水库的水面均等，势能取平为止。

克劳修斯总结说，自然界中的一个普遍规律是：运动总是从有序到无序，能量的差异总是倾向变成均等，也即“熵将随着时间而增大”。2.宇宙热寂说

克劳修斯把他的熵增加原理应用到无限的宇宙中去，得出了“宇宙热寂说”。

“宇宙热寂说”主要有以下几个结论：第一，宇宙的离散度不断增加。第二，所有的机械运动都转化为热运动。第三，热量停止传递。最后我们可以设想出这么一个宇宙的图景：宇宙的有效生命将停止。能量还保存着，但已失去一切活动的能力，它无力再使宇宙运动，正如一潭死水不能使水车转动起来一样，我们将处在一个死寂的、热的宇宙中。

但宇宙真会热寂吗？首先，热力学试验成果是以有限的、孤立封闭的系统为研究对象的。以有限的范围、有限的事件得出的规律能否推广到全宇宙呢？其次，自然界的规律是否同样适用于高级的生命运动呢？第三，黑洞理论指出，宇宙的离散度并非不断增加。宇宙中存在的黑洞在不断地吸引物质。所以说，克劳修斯的“宇宙热寂说”仅仅是一种形而上学的自然观，我们不必杞人忧天地担心宇宙会进入“热寂”。3.大爆炸理论

大爆炸宇宙理论认为，宇宙的演化是从物质分布为均匀的状态演化到非均匀状态。宇宙膨胀是引力理论的一个结果，在宇宙范围内，引力是主导的，引力系统的热力学与无引力的热力学会导致十分不同的结论。比如，原来密度均匀的物质由于涨落可产生密度差，在引力占主导的条件下，高密度区域会吸引更多的物质而使密度变得更高，更多的物质会逃离低密度区而使密度变得更低。各种星体就是通过这种非均匀化过程聚集而成的。经典热力学的结论是不考虑引力，在静态空间下证明的，不适用于引力占主导地位的膨胀宇宙。

11.初中物理牛顿第一定律教案 篇十一

⑴体会伽利略的理想实验思想。

⑵理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系。

⑶理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。

2.过程与方法

⑴通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形成过程。

⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。

3.情感态度与价值观

⑴通过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。

12.热力学第一定律 能量守恒定律教案 篇十二

1.教学目标

知识与技能

1．知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法．

2．理解牛顿第一定律的内容及意义．

3．知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象． 过程与方法

1．观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系． 2．通过实验加探对牛顿第一定律的理解． 3．理解理想实验是科学研究的重要方法． 情感态度与价值观

1．通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性．

2．感悟科学是人类进步的不竭动力．

2.教学重点/难点

教学重点

1．对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解． 2．科学思想的建立过程． 教学难点

1．力和运动的关系． 2．惯性和质量的关系．

3.教学用具

多媒体、板书

4.标签 教学过程

一、力和运动的关系

1.基本知识

(1)亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因，物体不受力时将静止．

(2)伽利略观点：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体的运动状态，产生加速度的原因．

(3)笛卡儿的观点

如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向．

2．思考判断

(1)必须有力作用在物体上，物体才会运动．(×)(2)力不是使物体运动的原因，而是使物体运动状态改变的原因．(√)(3)物体的运动状态改变指的是速度的改变．(√)探究交流

有人认为伽利略斜面实验为理想实验，无法在实验中验证，故不能揭示自然规律．该说法是否正确？

【提示】该说法是错误的．伽利略的理想斜面实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础上的，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律．

二、牛顿第一定律 1.基本知识(1)牛顿第一定律

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，它又叫惯性定律．(2)运动状态：如果物体速度的大小或方向改变了，它的运动状态就发生了改变；如果物体做匀速直线运动或静止，它的运动状态就没发生改变．

2．思考判断

(1)任何物体只要运动状态不变，它一定不受外力作用．(×)(2)如果物体的运动状态发生了改变，物体必受到了不为零的合外力．(√)(3)牛顿第一定律是理论推导出来的．(×)探究交流

高速行驶的动车组关闭发动机后为什么会停下来？

【提示】由于动车受到阻力作用，因此会慢慢停下来.三、惯性与质量 1.基本知识

(1)惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．(2)物体惯性大小的唯一量度是物体的质量． 2．思考判断

(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．(√)(2)物体运动的速度越大，惯性越大．(×)(3)力无法改变物体的惯性．(√)探究交流

国家交通管理部门为什么严禁客车超员？ 【提示】客车超员时，质量增大，当遇到意外情况时，由于惯性大，很难较快地停下来，易造成交通事故．

四、牛顿第一定律 【问题导思】

1．牛顿第一定律是实验定律吗？ 2．运动的物体一定受到向前的力吗？ 3．运动状态不变的意义是什么？ 1．牛顿第一定律的意义

(1)牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质——惯性．

(2)牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系，纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点，明确指出了力是改变物体运动状态的原因．

2．运动状态变化的三种情况

(1)速度的方向不变，只有大小改变．(物体做直线运动)(2)速度的大小不变，只有方向改变．(物体做匀速圆周运动)(3)速度的大小和方向同时发生改变．(物体做曲线运动)

1．牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态，与物体所受合外力为零是等效的．

2．牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结得出的． 例：关于牛顿第一定律，下面说法中正确的是（）A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律 B．牛顿第一定律就是惯性

C．不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性 D．运动的物体状态发生变化时，物体必定受到外力的作用 【审题指导】 解答该题时应把握牛顿第一定律的三层含义：(1)不受外力时物体的运动状态．(2)受外力时物体的运动状态．(3)一切物体都有惯性． 【答案】 ACD

牛顿第一定律的应用技巧

1．应用牛顿第一定律分析实际问题时，要把生活感受和理论联系起来深刻认识力和运动的关系，正确理解力不是维持物体运动的原因，克服生活中一些错误的直观印象，建立正确的思维习惯．

2．如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力作用．因此判断物体的运动状态是否改变，以及如何改变，应分析物体的受力情况．

五、惯性的理解应用 【问题导思】

1．“物体停下来需要的时间长，就是惯性大”，对吗？ 2．物体受力时还具有惯性吗？ 3．物体静止时有惯性吗？ 1．惯性与质量(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．(2)质量是物体惯性大小的惟一量度，质量越大，惯性越大． 2．惯性与力

(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等都是错误的．

(2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因．力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变．

(3)惯性与物体的受力情况无关． 3．惯性与速度

(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质．(2)一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小均无关． 4．惯性与惯性定律

(1)惯性不是惯性定律，惯性没有条件限制，是物体的一种固有属性．(2)惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一条规律．

1．在不受力(或合外力为零)的条件下，惯性表现为保持原来的运动状态． 2．在受力条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度． 例：下列说法正确的是（）A．惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性质

B．物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线运动状态或静止状态的性质 C．物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因而就无惯性 D．惯性是物体的属性，与运动状态和是否受力无关

【审题指导】 解答该题应注意利用惯性的含义分析，要明确惯性的决定因素，不要受错误感觉的干扰．

【答案】 D

六、利用惯性解释有关现象

例：火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到火车的原处．这是因为（）A．人跳起后，车厢内空气给他一个向前的力，带着他随同火车一起向前运动 B．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动 C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已

D．人跳起后直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度

【规范解答】 人随着火车共同运动，具有向前的速度．当人跳起后，在水平方向上不受力的作用，由于惯性，人跳起后直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度，所以仍落回原处．

【答案】 D

解释惯性现象的思路

1．明确研究的物体原来处于怎样的运动状态．

2．当外力作用在该物体的某一部分(或外力作用在与该物体有关联的其他物体上)时，这一部分的运动状态的变化情况．

3．该物体由于惯性保持怎样的运动状态，判断最后会出现什么现象．

课堂小结

板书

一、理想实验的魅力 1．亚里士多德的观点 2．伽利略的观点 3．笛卡儿的观

二、牛顿物理学的基石——惯性定律

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止(1)物体不受外力时，运动状态保持静止或匀速直线运动，说明力不是维持物体运动的原因

(2)外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因(3)一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性

三、惯性与质量