2020学年高中物理 第十章 热力学定律 1、2 功和内能、热和内能素材 新人教版选修3-3

2020学年高中物理 第十章 热力学定律 1、2 功和内能、热和内能素材 新人教版选修3-3

第十章　热力学定律 ‎ ‎1　功和内能 ‎2　热和内能 教学建议 如果有条件,建议做一做焦耳的两个有代表性的实验。没有条件,也可以用其他的实验替代完成,如钻木取火、两冰块相互摩擦后熔化、搓手后手心发烫等。对于焦耳的两个代表性实验,首先要强调实验条件;其次,认识两个实验中的做功方式;最后,认识不同实验中的共性。教科书中给出了内能的宏观操作性定义。这不仅使得内能的概念更加准确、完整,更重要的是强调和突出了“功是能量变化的量度”的普遍观点。而内能的宏观操作性定义的基础是实验事实,因此,演示实验和焦耳的两个代表性实验是后续学习的重要基础。‎ 对热传递的教学,建议采用下面的方法:让学生自己想办法将一段铁丝的温度升高。有的学生会想到通过做功的办法,将铁丝来回多次弯折,最终使铁丝发烫。有的学生想到直接将铁丝放在火上烧,或与高温物体(如锅炉壁)直接接触,等等。热量是反映物体在状态变化过程中所迁移的能量,是用来衡量物体内能变化的物理量。有过程才有变化,离开过程谈热量是毫无意义的,就某一状态而言,只有内能不存在热量,因此我们不能说系统中含有多少热量。‎ 参考资料 肥皂泡为什么总是先上升后下降 日常生活中,我们常看到一些小朋友吹肥皂泡,一个个小肥皂泡从吹管中飞出,在阳光的照耀下,呈现出美丽的色彩。此时,小朋友们沉浸在欢乐和幸福之中,我们大人也常希望肥皂泡能漂浮于空中,形成一道美丽的风景线。但我们常常是看到肥皂泡开始时上升,随后便下降,这是为什么呢?‎ 这个过程和现象,我们只要留心想一下,就会发现,其中包含着丰富的物理知识。在开始的时候,肥皂泡里是从嘴里吹出的热空气,肥皂膜把它与外界隔开,形成里外两个区域,里面的热空气温度高于外部空气的温度。此时,肥皂泡内气体的密度小于外部空气的密度,根据阿基米德原理可知,此时肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力,因此它会上升。这个过程就跟热气球的原理是一样的。‎ 随着上升过程的开始和时间的推移,肥皂泡内、外气体发生热交换,内部气体温度下降,因热胀冷缩,肥皂泡体积逐步减小,它受到的外界空气的浮力也会逐步变小,而其受到的重力不变,这样,当重力大于浮力时,肥皂泡就会下降。 ‎