第一篇:【精品】高中物理(人教版)選修3-1優(yōu)秀教案--2.7《閉.
選修3-1 第二章 2.7閉合電路的歐姆定律
一、教材分析 本節(jié)首先介紹了電動(dòng)勢(shì)的概念,再引入外電路、內(nèi)電路以及各自的電阻等基本概念,從而得出了閉合電路的歐姆定律,根據(jù)閉合電路的歐姆定律得到了路端電壓與負(fù)載之間的關(guān)系,最后又從能量的角度分析了閉合電路的功率。教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)該在閉合電路的歐姆定律;路端電壓與負(fù)載的關(guān)系以及閉合電路中的功率的計(jì)算,特別是閉合電路只能適用于純電阻電路,對(duì)有電動(dòng)機(jī)等存在的非純電阻電路的處理問題要詳細(xì)介紹。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1、能夠推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律及其公式,知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路上電勢(shì)降落之和。
2、理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系,知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá),并能用來(lái)分析、計(jì)算有關(guān)問題。
3、掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點(diǎn)。知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓,熟練應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決有關(guān)的電路問題。
4、理解閉合電路的功率表達(dá)式,知道閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化。
(二)過程與方法
1、通過演示路端電壓與負(fù)載的關(guān)系實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生利用“實(shí)驗(yàn)研究,得出結(jié)論”的探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法。
2、通過利用閉合電路歐姆定律解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)
第二篇:咬文嚼字 教案人教選修
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3.4 咬文嚼字 教案(人教選修—語(yǔ)言文字應(yīng)用)
教學(xué)目標(biāo)
1、通過對(duì)文中有關(guān)幾個(gè)實(shí)例的嘗試品味,體會(huì)斟酌文字與精微準(zhǔn)確地傳情達(dá)意之間的重要關(guān)系,從而自覺養(yǎng)成“一字不肯放松”的正確謹(jǐn)嚴(yán)的語(yǔ)文學(xué)習(xí)習(xí)慣。
2、引導(dǎo)學(xué)生注意對(duì)本文語(yǔ)言的質(zhì)疑分析,培養(yǎng)求實(shí)創(chuàng)新精神。
教學(xué)過程
一、導(dǎo)入:
打一謎語(yǔ)讓同學(xué)們猜:小老鼠看書--咬文嚼字
小老鼠學(xué)習(xí)的精神應(yīng)該推廣:把書吃掉,消化掉,成為一個(gè)很有品位的小老鼠。
二、解題
“咬文嚼字”一般解釋為:過分地斟酌字詞(死摳字眼,不領(lǐng)會(huì)精神實(shí)質(zhì))。作者賦予這個(gè)成語(yǔ)一種新的意義,就是在文字運(yùn)用上“必須有一字不肯放松的謹(jǐn)嚴(yán)”。
作者提倡“咬文嚼字”,認(rèn)為語(yǔ)言文字與思想感情有密切關(guān)系,文字的優(yōu)劣要從它所表達(dá)的思想感情和表現(xiàn)的意境上去辨別,文字的運(yùn)用,要從思想感情的透徹、凝練、創(chuàng)新入手。
三、作者介紹
朱光潛(1897-1986),著名美學(xué)家、文藝?yán)碚摷?、翻譯家。筆名孟實(shí),安徽省桐城縣人。我國(guó)現(xiàn)代美學(xué)的開拓者和奠基者之一。他學(xué)貫中西,博古通今。《西方美學(xué)史》是朱光潛最重要的一部著作,也是我國(guó)學(xué)者撰寫的第一部美學(xué)史著作,具有開創(chuàng)性的學(xué)術(shù)價(jià)值,代表了中國(guó)研究西方美學(xué)思想的水平。朱光潛信奉“三此主義”,即此身,此時(shí),此地?!按松響?yīng)該做而且能夠做的事,就得由此身?yè)?dān)當(dāng)起,不推諉給旁人。”“此時(shí)應(yīng)該做而且能夠做的事,就得在此時(shí)做,不拖延到未來(lái)?!薄按说兀ㄎ业牡匚?、我的環(huán)境)應(yīng)該做而且能夠做的事,就得在此地做,不推諉到想象中另一地位去做?!边@是朱光潛不尚空談、著眼現(xiàn)在、腳踏實(shí)地的治學(xué)精神的體現(xiàn)。他的座右銘:“以出世的精神,做入世的事業(yè)”。
主要代表作有:《文藝心理學(xué)》《談美書簡(jiǎn)》《給青年的十二封信》
四、課文分析
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《咬文嚼字》全文8段,1—7段是文章的主體,為第一部分。8段表明文章的主旨,是文章的第二部分。
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原文:紅杏枝頭春意濃
改文:紅杏枝頭春意鬧
解說:非一“鬧”字,不能形容其杏之紅,其紅之濃。“鬧”將無(wú)“聲”的景象隨著上有“聲”的意味。日常經(jīng)驗(yàn)里的視覺、聽覺等感覺被彼此打通,多層次地將審美的精微感受傳達(dá)出來(lái)。
最后在總結(jié)課內(nèi)外諸多實(shí)例的基礎(chǔ)上讓學(xué)生明確文字和思想感情有密切關(guān)系,語(yǔ)言跟思想情感走,更動(dòng)了文字就同時(shí)更動(dòng)了思想情感。只有刻苦自勵(lì),推陳翻新,時(shí)時(shí)求思想情感和語(yǔ)言的精練與吻合,才會(huì)逐漸達(dá)到藝術(shù)的完美。
觀點(diǎn)性語(yǔ)段在最后一段,作者主要的觀點(diǎn)是:
1、應(yīng)該有謹(jǐn)嚴(yán)精神;
2、只有咬文嚼字,不斷推陳翻新,追求思想感情和語(yǔ)言的精練與吻合,才可能達(dá)到藝術(shù)的完美。
補(bǔ)充資料:
題李凝幽居 唐?賈島
閑居少鄰并,草徑入荒園。鳥宿池邊樹,僧敲月下門。
過橋分野色,移石動(dòng)云根。暫去還來(lái)此,幽期不負(fù)言。
注解:幽居:指隱居處.云根:古人認(rèn)為云生在山石上,石為云根.幽期:歸隱所約的日期.譯文:幽閑地住在這里,很少有鄰居往來(lái),只有一條雜草遮掩的小路通向荒蕪的小園.鳥兒歇宿在池邊的樹上,歸來(lái)的僧人正在月下敲響山門.走過小橋呈現(xiàn)出原野迷人的景色,云腳正在飄動(dòng),好像山石在移動(dòng).我暫時(shí)要離開這里,但不久還要回來(lái),要按照約定的日期與朋友一起隱居,決不食言.錦 瑟 唐?李商隱
錦瑟無(wú)端五十弦,一弦一柱思華年。莊生曉夢(mèng)迷蝴蝶,望帝春心托杜鵑。
滄海月明珠有淚,藍(lán)田日暖玉生煙。此情可待成追憶,只是當(dāng)時(shí)已惘然。
譯文:錦瑟呀,你為何竟然有五十條弦?每弦每節(jié),都令人懷思黃金華年。我心象莊子,為蝴蝶曉夢(mèng)而迷惘; 又象望帝化杜鵑,寄托春心哀怨 滄海明月高照,鮫人泣淚皆成珠藍(lán)田紅日和暖,可看到良玉生煙。
悲歡離合之情,豈待今日來(lái)追憶,只是當(dāng)年卻漫不經(jīng)心,早已惘然。
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青玉案 宋?賀鑄
凌波不過橫塘塘路,但目送,芳?jí)m去。——眼看此女走近又離去。
錦瑟華年誰(shuí)與度?——猜想她住什么地方?有夫否?
月臺(tái)花榭,瑣窗朱戶,只有春知處——或許是那女子氣質(zhì)高雅,使人想他應(yīng)住在這種“月臺(tái)
花榭,瑣窗朱戶”的華屋吧。
碧云冉冉衡皋暮,彩筆新題斷腸句——從清晨等到日暮,佳人不再來(lái),寫了斷腸句。
試問閑愁都幾許?——心全亂了,愁緒滿懷。
一川煙草,滿城風(fēng)絮,梅子黃時(shí)雨!——喻情于景,愁如一川煙草,偏此時(shí)又下起梅雨,滿
城飄起柳絮,春天的雨有時(shí)確實(shí)使人惱啊。
賀鑄一生所識(shí)女子頗多,為何只對(duì)此女有這種情思,有兩個(gè)原因:一是這位女子與作者已亡故的妻有些相像,產(chǎn)生“移情”心理;二是這位女子與作者心目中的女性偶像十分貼近,使用權(quán)他一見而鐘情。
宋?蘇軾
獨(dú)攜天上小團(tuán)月,來(lái)試人間第二泉。
小團(tuán)月是一種名品茶(在當(dāng)時(shí)是貢茶)第二泉指的是二泉亭品二泉水和眺望太湖
例子:
紅杏枝頭春意“濃”
紅杏枝頭春意“鬧”
宋祁 《玉樓春》
東城漸覺風(fēng)光好,彀皺波紋迎客棹。綠楊煙外曉寒輕,紅杏枝頭春意鬧。
浮生長(zhǎng)恨歡娛少,肯愛千金輕一笑?
縠皺:即皺紗,喻水的波紋。
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浮生:指飄浮無(wú)定的短暫人生
劉公勇在詞話里稱“一鬧字卓絕千古”?!棒[”字好就好在準(zhǔn)確、鮮明、生動(dòng),帶有動(dòng)態(tài)地刻畫春天的蓬勃生機(jī),并把作者對(duì)春天這樣一個(gè)萬(wàn)物萌發(fā),生機(jī)盎然的季節(jié)的到來(lái)的欣喜用一個(gè)“鬧”字表達(dá)了出來(lái)。作者的感情態(tài)度盡含于一個(gè)鬧字之中。
課堂小練習(xí):
在詩(shī)中的括號(hào)內(nèi),填入六個(gè)字,構(gòu)成六幅畫。塞鴻秋·潯陽(yáng)即景 元·周德清
長(zhǎng)江萬(wàn)里白如(),淮山數(shù)點(diǎn)青如(),江帆幾片疾如(),山泉千尺飛如()。晚云都變露,新月初學(xué)(),塞鴻一字來(lái)如()。
原詩(shī)
塞鴻秋·潯陽(yáng)即景 周德清
長(zhǎng)江萬(wàn)里白如練,淮山數(shù)點(diǎn)青如淀,江帆幾片疾如箭,山泉千尺飛如電。
晚霞都變露,新月初學(xué)扇,塞鴻一字來(lái)如線。
(四)閱讀下列文字,說說修改稿好在哪里?
原稿:
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老漁民長(zhǎng)得高大結(jié)實(shí),看樣子60歲左右,嘴巴下留著一把花白胡子。瞧他那眉目神氣,就像秋天的晴空一樣,晴朗又透明又深沉。
修改稿:
老漁民長(zhǎng)得高大結(jié)實(shí),留著一把花白胡子。瞧他那眉目神氣,就像秋天的高空一樣,又晴朗又深沉。
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第三篇:新課標(biāo)人教A高中物理選修3-3教案10.5 熱力學(xué)第二定律的微觀解釋
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第四篇:高中物理選修3-1恒定電流教案
第二章 恒定電流
第10節(jié)
實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
【課前準(zhǔn)備】
【課型】新授課 【課時(shí)】1課時(shí) 【教學(xué)三維目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1.知道測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理,進(jìn)一步感受電源路端電壓隨電流變化的關(guān)系.2.掌握利用儀器測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法.3.學(xué)會(huì)根據(jù)圖象合理外推進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法.(二)過程與方法
嘗試分析電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量誤差,了解測(cè)量中減小誤差的方法.(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段處理物理問題的基本程序和技能,具備敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度和不斷求索的精神.2.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力和操作能力,提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣.【教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):利用圖線處理數(shù)據(jù)
難點(diǎn):如何利用圖線得到結(jié)論以及實(shí)驗(yàn)誤差的分析 【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)、講解、探究、討論、分析
【教學(xué)過程】
【復(fù)習(xí)引入】
【問題】閉合電路的歐姆定律內(nèi)容?表達(dá)式?
【回答】閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟整個(gè)電路的電阻成反比,這就是閉合電路的歐姆定律,表達(dá)式:E=U+Ir
【問題】現(xiàn)在有一個(gè)干電池,要想測(cè)出其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,需要什么儀器,采用什么樣的電路圖,原理是什么? 新課教學(xué) 實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
一、實(shí)驗(yàn)原理 【展示】
方法
一、伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E , 內(nèi)電阻r
由閉合電路的歐姆定律E=U+Ir得,用電壓表路端電壓U、電流表測(cè)電路中電流I , 改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,測(cè)出兩組U和I相應(yīng)的數(shù)值便可得到,電源電動(dòng)勢(shì)E , 內(nèi)電阻r.方法
二、用電流表、電阻箱測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E , 內(nèi)電阻r
由閉合電路的歐姆定律E=IR+Ir得,用電流表測(cè)出電路中的電流,調(diào)節(jié)電阻箱的旋鈕,改變電路中的電阻,測(cè)出幾組R和I相應(yīng)的數(shù)值便可得到,電源電動(dòng)勢(shì)E , 內(nèi)電阻r.方法
二、用電流表、電阻箱測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E , 內(nèi)電阻r
由閉合電路的歐姆定律E?U?Ur得,用電壓表測(cè)出電阻箱兩端的電壓,調(diào)節(jié)電阻箱的旋鈕,改R變電路中的電阻,測(cè)出兩組R和U相應(yīng)的數(shù)值便可得到,電源電動(dòng)勢(shì)E , 內(nèi)電阻r.【過渡】根據(jù)以上原理均可測(cè)得電源電動(dòng)勢(shì)E , 內(nèi)電阻r,以伏安法為例,具體測(cè)量
二、實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模悍卜y(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E , 內(nèi)電阻r 實(shí)驗(yàn)原理:E=U+Ir
實(shí)驗(yàn)器材:被測(cè)電池、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙.電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)確定電流表、電壓表的量程,按照電路原理圖把器材連接好.(2)把滑動(dòng)變阻器滑片移到電阻最大的一端.(3)閉合電鍵,調(diào)節(jié)變阻器,使電流表有明顯示數(shù),記錄一組電壓表和電流表的讀數(shù),用同樣方法測(cè)量并記錄幾組I、U值.(4)斷開電鍵,整理好器材.(5)數(shù)據(jù)處理:在坐標(biāo)紙上作U-I圖,求出E、r.注意事項(xiàng) 1.為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內(nèi)阻應(yīng)選大些(選用已使用過一段時(shí)間的干電池); 2.在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大,每次讀完U和I的數(shù)據(jù)后應(yīng)立即斷開電源,以免干電池在大電流放電時(shí)老化現(xiàn)象嚴(yán)重,使得E和r明顯變化.
3.測(cè)出不少于6組I、U數(shù)據(jù),且變化范圍要大些,用方程組求解時(shí),類似于逐差法,要將測(cè)出的I、U數(shù)據(jù)中,第1和第4組為一組,第2和第5組為一組,第3和第6組為一組,分別解出E、r值再求平均.
4.干電池內(nèi)阻較小時(shí),U的變化較小,此時(shí),坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖(甲)所示的狀況,使下部大面積空間得不到利用.為此,可使縱坐標(biāo)不從零開始而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始),如圖(乙)所示,并且把縱坐標(biāo)的比例放大,可使結(jié)果的誤差減?。藭r(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流而圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢(shì).要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn),用r=?U,計(jì)算出電池的內(nèi)阻r.?I
三、數(shù)據(jù)處理
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理是本實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)難點(diǎn).原則上,利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果,但這樣做誤差會(huì)比較大,為此,可以多測(cè)幾組求平均,也可以將數(shù)據(jù)描在圖上,利用圖線解決問題.圖線的縱坐標(biāo)是路端電壓U,橫坐標(biāo)是電流I,實(shí)驗(yàn)中至少得到5組以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),畫在圖上擬合出一條直線.要求:使多數(shù)點(diǎn)落在直線上,并且分布在直線兩側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)要大致相等,這樣,可使偶然誤差得到部分抵消,從而提高精確度.將圖線兩側(cè)延長(zhǎng),縱軸截距點(diǎn)意味著斷路情況,它的數(shù)值就是電源電動(dòng)勢(shì)E.橫軸截距點(diǎn)(路端電壓U=0)意味著短路情況,它的數(shù)值就是短路電流
E.r說明:①兩個(gè)截距點(diǎn)均是無(wú)法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)到的,是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的.②由于r一般很小,得到的圖線斜率的絕對(duì)值就較小.為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開始,而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始),這時(shí)圖線在縱軸上的截距仍為電源電動(dòng)勢(shì),而圖線在橫軸上的截距不再是短路電流,電源內(nèi)阻r由?U求得,計(jì)算r時(shí)選
?I取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得.【拓展】作U—I圖象的幾個(gè)原則:(1)適當(dāng)選擇橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的單位的比例和坐標(biāo)起點(diǎn).坐標(biāo)的起點(diǎn)不一定通過零點(diǎn),圖線在坐標(biāo)系中應(yīng)盡可能占有較大的空間,不要使圖線偏于一邊或一角.標(biāo)度能反映讀數(shù)的準(zhǔn)確程度,坐標(biāo)的最小分格至少與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中最后一位準(zhǔn)確數(shù)字相當(dāng).(2)描繪圖線時(shí),應(yīng)盡可能使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)通過或均勻地分布在光滑圖線的兩側(cè).對(duì)于個(gè)別離圖線較遠(yuǎn)的點(diǎn),誤差很大,應(yīng)舍棄.誤差分析
【問題】選用電路圖時(shí),有甲乙兩種電路圖,原則上也是可以的,那么我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)是否兩個(gè)都可以,還是哪一個(gè)更好?為什么?(甲圖)
1、誤差來(lái)源:電壓表的分流
2、測(cè)量值與真實(shí)值比較:設(shè)電動(dòng)勢(shì)為E′,內(nèi)電阻為r′;
E′=U1?(I1?U1)r′ RVU2)r′ RVE′=U2?(I2?解得:E?=(I1U2-I2U1r?r?)(1+)=E(1+)I1-I2RVRV
r?=U2-U1r?r?(1+)=r(1+)I1-I2RVRV由此可知測(cè)量值E、r均比真實(shí)值偏小,但r′<<RV,故誤差很小。適宜測(cè)小內(nèi)阻電源(乙圖)
1、誤差來(lái)源:電流表分壓
2、測(cè)量值與真實(shí)值比較
E?=U1+I(xiàn)(1r?+RA)E?=U2+I(xiàn)(2r?+RA)
解得E?=I1U2-I2U1=E
I1-I2r?=U2-U1-RA=r-RAI1-I2
由此可知測(cè)量電動(dòng)勢(shì)不存在系統(tǒng)誤差,但內(nèi)電阻測(cè)量值r比真實(shí)值多了電流表的內(nèi)阻RA。由于內(nèi)電阻本身很小,這種方法測(cè)出的內(nèi)電阻相對(duì)誤差很大,因此我們選用圖甲的接法來(lái)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,但是如果題目?jī)H要求測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)則應(yīng)選用圖乙接法為宜。注意事項(xiàng):
(1)使用內(nèi)阻大些(用過一段時(shí)間)的干電池,在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大,每次讀完U、I讀數(shù)立即斷電,以免于電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象過重,E、r明顯變化(2)測(cè)量誤差:E、r測(cè)量值均小于真實(shí)值。
(3)電流不能過大,一般小于0.5A。【課堂小結(jié)】
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道了伏安法測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的的實(shí)驗(yàn)原理,E=U+Ir,E=IR+I,E?U?Ur,實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法,以及誤差的來(lái)源.R【布置作業(yè)】 課本P71-72,問題與練習(xí)1,2,3 【板書設(shè)計(jì)】
第五篇:高中物理選修3-3教案10
普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書—物理選修3-3[人教版]
第十章 熱力學(xué)定律 4 熱力學(xué)第二定律
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1.了解熱傳遞過程的方向性。
2.知道熱力學(xué)第二定律的兩種不同的表述,以及這兩種表述的物理實(shí)質(zhì)。3.知道什么是第二類永動(dòng)機(jī),為什么第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成。
二、過程與方法
1.熱力學(xué)第二定律的表述方式與其他物理定律的表述方式有一個(gè)顯著不同,它是用否定語(yǔ)句表述的。
2.熱力學(xué)第二定律的表述不只一種,對(duì)任何一類宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明,都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述,學(xué)習(xí)本節(jié)時(shí)注意這一方法。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1. 通過學(xué)習(xí)熱力學(xué)第二定律,可以使學(xué)生明白熱機(jī)的效率不會(huì)達(dá)到100%,我們只能想辦法盡量提高熱機(jī)的效率,但不能渴求達(dá)到100%。
2. 自然界發(fā)生的一切過程中的能量都是守恒的,但不違背能量守恒定律的宏觀過程并都能發(fā)生。
【重點(diǎn)、難點(diǎn)分析】:
重點(diǎn):熱力學(xué)第二定律兩種常見的表述。
難點(diǎn):1.熱力學(xué)第二定律的開爾文表述。
2.自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。
【課時(shí)安排】: 1課時(shí) 【課前準(zhǔn)備】:
教師:多媒體課件,一個(gè)電冰箱模型,一盆涼水,準(zhǔn)備一個(gè)酒精燈和一個(gè)鐵塊,鐵鉗。學(xué)生:課前預(yù)習(xí)課文,在家觀察自家的電冰箱?!窘虒W(xué)設(shè)計(jì)】:
一.引入新課:
【問題】我們?cè)诔踔袑W(xué)過,當(dāng)物體溫度升高時(shí),就要吸收熱量;當(dāng)物體溫度降低時(shí),就要放
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出熱量。而且熱量公式Q = cm△t,這里有一個(gè)有趣的問題:地球上有大量的海水,它的總質(zhì)量約為1.4×10t , 如果這些海水的溫度降低0.1C,將要放出多少焦耳的熱量?海水的比熱容為C=4.2×10J/(kg·℃)。下面請(qǐng)大家計(jì)算一下。
學(xué)生計(jì)算:Q = 4.2×10×1.4×10×10×0.1 J = 5.8×10J 這相當(dāng)于1800萬(wàn)個(gè)功率為100萬(wàn)千瓦的核電站一年的發(fā)電量。為什么人們不去研究這“新能源”呢?原來(lái),這樣做是不可能的,這涉及物理學(xué)的一個(gè)基本定律,這就是本節(jié)要討論的熱力學(xué)第二定律。
【設(shè)計(jì)意圖】:從實(shí)際問題入手,喚起學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣。從學(xué)生已有的熱學(xué)知識(shí)出發(fā)引入新的知識(shí),使過渡自然,減少學(xué)生對(duì)新知識(shí)的唐突性。
【板書】 第四節(jié) 熱力學(xué)第二定律
二.進(jìn)行新課:
【板書】
一、熱傳遞的方向性
教師實(shí)驗(yàn),點(diǎn)燃酒精燈,用鉗夾住事先準(zhǔn)備好的鐵塊,在火焰上灼燒一段時(shí)間后,問學(xué)生現(xiàn)在如果用手摸會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?下面把灼熱的鐵塊放入冷水中,過一段時(shí)間,拿出鐵塊現(xiàn)在你們敢用手摸嗎?通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明什么問題?(學(xué)生思考,教師給予啟發(fā))
學(xué)生答:熱量從溫度高的物體自發(fā)地傳給溫度低的物體
再讓學(xué)生列舉一些這樣的例子,例如:雪花落在手上就融化,挨著火爐就溫暖等等。利用課本中“思考與討論”開展小組討論并進(jìn)行對(duì)話交流。
反問學(xué)生:有沒有可能發(fā)生這樣地現(xiàn)象,熱量自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體,使低溫物體的溫度越來(lái)越低,高溫物體的溫度越來(lái)越高。這里所說的“自發(fā)地”,指的是沒有任何外界的影響或幫助。學(xué)生思考討論一會(huì)后,有的同學(xué)可能產(chǎn)生疑問:電冰箱內(nèi)部的溫度比外部低,為什么致冷系統(tǒng)還能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳給外界的空氣?
事前我們讓大家觀察自家的電冰箱,請(qǐng)同學(xué)做簡(jiǎn)要的回答,教師進(jìn)行點(diǎn)撥。然后,展示電冰箱模型給學(xué)生簡(jiǎn)要講解(圖1)。
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圖1 這是因?yàn)殡姳湎牧穗娔埽瑢?duì)致冷系統(tǒng)做了功。一旦切斷電源,電冰箱就不能把其內(nèi)部的熱量傳給外界的空氣了。相反,外界的熱量會(huì)自發(fā)地傳給電冰箱,使其溫度逐漸升高。【學(xué)生總結(jié)】熱傳導(dǎo)的方向性:兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸時(shí),熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體。要實(shí)現(xiàn)相反過程,必須借助外界的幫助,因而產(chǎn)生其他影響或引起其他變化?!景鍟拷Y(jié)論:熱力學(xué)第二定律的一種表述:熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。這是熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述。
老師講解對(duì)定律的理解:這里闡述的是熱傳遞的方向性.在這個(gè)表述中,“自發(fā)”二字指的是:當(dāng)兩個(gè)物體接觸時(shí),不需要任何第三者的介入、不會(huì)對(duì)任何第三者產(chǎn)生任何影響,熱量就能從一個(gè)物體傳向另一個(gè)物體.當(dāng)兩個(gè)溫度不同的物體接觸時(shí),這個(gè)“自發(fā)”的方向是從高溫物體指向低溫物體的。
教師指出:熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述實(shí)質(zhì)上就是:熱傳遞過程是不可逆的?!驹O(shè)計(jì)意圖】:
1.聯(lián)系學(xué)生熟悉的,身邊的生活現(xiàn)象,使知識(shí)的學(xué)習(xí)貼近學(xué)生的生活,使學(xué)生感受物理知識(shí)就在身邊,存在于生活,強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐意識(shí),使情感成為學(xué)習(xí)動(dòng)力。
2.通過師生的對(duì)話交流,在互動(dòng)中實(shí)現(xiàn)思維的碰撞,突出學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,體現(xiàn)以學(xué)生為中心的原則,從自己的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和感悟中獲得知識(shí),向?qū)W生學(xué)習(xí)活動(dòng)要效益。
3.熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述中的“自發(fā)”是定律表述的關(guān)鍵詞,教師要引導(dǎo)學(xué)生作深刻理解。
【板書】
二、熱力學(xué)第二定律的另一種表述(第二類永動(dòng)機(jī))前面我們學(xué)習(xí)了第一類永動(dòng)機(jī),不能制成的原因是什么?(違背了能量守恒),什么是第版權(quán)所有:中華資源庫(kù) 004km.cn
二類永動(dòng)機(jī)呢?
分組合作學(xué)習(xí),思考討論下列問題: 1.熱機(jī)是一種把什么能轉(zhuǎn)化成什么能的裝置? 2.熱機(jī)的效率能否達(dá)到100%? 3.第二類永動(dòng)機(jī)模型 4.機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性
然后由各小組代表回答,教師進(jìn)行思路點(diǎn)撥
1.熱機(jī)是一種把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的裝置 2.熱機(jī)的效率不能達(dá)到100% 原因分析:
以內(nèi)燃機(jī)為例,氣缸中的氣體得到燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q1,推動(dòng)活塞做工W,然后排出廢氣,同時(shí)把熱量Q2散發(fā)到大氣中,由能量守恒定律可知:Q1 = W + Q2
我們把熱機(jī)做的功W和它從熱源吸收的熱量Q1的比值叫做熱機(jī)的效率,用η表示
η=W / Q1
實(shí)際上熱機(jī)不能把得到的全部?jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,熱機(jī)必須有熱源和冷凝器,熱機(jī)工作時(shí),總要向冷凝器散熱,不可避免的要由工作物質(zhì)帶走一部分熱量Q2,所以有:Q1>W 因此,熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%,汽車上的汽油機(jī)械效率只有20%~30%,蒸汽輪機(jī)的效率比較高,也只能達(dá)到60%,即使是理想熱機(jī),沒有摩擦,也沒有漏氣等能量損失,它也不可能把吸收的熱量百分之百的轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,總要有一部分散發(fā)到冷凝器中。
師生總結(jié):熱力學(xué)第二定律的另一種表述: 【板書】不可能從單一熱源吸收熱量,使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響。這是熱力學(xué)第二定律的開爾文表述(也稱第二類永動(dòng)機(jī))。
教師應(yīng)該強(qiáng)調(diào)定律內(nèi)容“而不產(chǎn)生其他影響”這個(gè)條件,舉出“絕熱膨脹”的例子加以說明。
第二類永動(dòng)機(jī)并不違反能量守恒定律,人們?yōu)榱酥圃斐龅诙愑绖?dòng)機(jī)作出了各種努力,但同制造第一類永動(dòng)機(jī)一樣,都失敗了。
為什么第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成呢?
因?yàn)闄C(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性。機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,同時(shí)不引起其他變化。
再舉實(shí)例,說明有些物理過程具有方向性。
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〈學(xué)生思考回答,教師引導(dǎo)點(diǎn)撥〉 1.氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象。
2.書上連通器的小實(shí)驗(yàn)(氣體向其中膨脹)。【板書】熱力學(xué)第二定律的兩種表述
表述一:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化
(按照熱傳遞的方向性來(lái)表述的)
表述二:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功,而不引起其他變化。也可表述為第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的。(機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化具有方向性)
這兩種表述是等價(jià)的,可以從一種表述導(dǎo)出另一種表述,所以他們都稱為熱力學(xué)第二定律。
熱力學(xué)第二定律揭示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性。(自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性)。
因此,對(duì)任何一類宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明,都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述。如圖2中,盒子中間有一個(gè)擋板,左室為真空,右室有氣體。撤去
圖2 擋板后右室的氣體自發(fā)地向左室擴(kuò)散,而相反的過程不可能自發(fā)地進(jìn)行。因此,熱力學(xué)第二定律也可以表述為:氣體向真空的自由彭脹是不可逆的。
【注意】 :不管如何表述,熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)在于揭示了:一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆的。
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三.隨堂練習(xí):
1、熱力學(xué)第二定律使人們認(rèn)識(shí)到,自然界中進(jìn)行的涉及 現(xiàn)象的宏觀過程都具有 性,例如機(jī)械能可以 轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能 全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,而不引起其他變化。
2.熱傳導(dǎo)的規(guī)律為:()
A、熱量總是從熱量較多的物體傳遞給熱量較少的物體 B、熱量總是從溫度較高的物體傳遞給溫度較低的物體 C、熱量總是從內(nèi)能較多的物體傳遞給內(nèi)能較少的物體 D、熱量總是從比熱容較大的物體傳遞給比熱容較小的物體 3.根據(jù)熱力學(xué)第二定律,下列判斷正確的是()
A.電流的能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能
B.在火力發(fā)電機(jī)中,燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔?/p>
C.熱機(jī)中,燃?xì)鈨?nèi)能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能
D.在熱傳導(dǎo)中,熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫度物體. 4.第二類永動(dòng)機(jī)不可以制成,是因?yàn)椋ǎ?/p>
A.違背了能量的守恒定律
B.熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體
C.機(jī)械能不能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能
D.內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,同時(shí)不引起其他變化
四.回顧總結(jié):回過頭分析引入的例子,學(xué)生應(yīng)用熱力學(xué)第二定律分析,老師點(diǎn)撥總結(jié)。進(jìn)一步說明第二類永動(dòng)機(jī)不能制成的,違背熱力學(xué)第二定律?!驹O(shè)計(jì)意圖】:
1.熱力學(xué)第二定律的開爾文表述比較抽象和難以理解,需要學(xué)生通過合作學(xué)習(xí),在討論和交流中認(rèn)識(shí)規(guī)律,再通過教師的點(diǎn)撥指導(dǎo)才能更好的理解和掌握規(guī)律。
2.熱力學(xué)第二定律是在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的,教學(xué)過程要引導(dǎo)學(xué)生多運(yùn)用實(shí)例來(lái)輔助理解。
3.分析引入的例子,學(xué)生應(yīng)用熱力學(xué)第二定律分析,師生共同小結(jié)本節(jié)內(nèi)容,首尾呼應(yīng),學(xué)
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以致用?!菊n后思考題】:
一種冷暖兩用型空調(diào)銘牌標(biāo)注有如下指標(biāo):輸入功率1KW,制冷能力1.2×10KJ/h,制熱能力1.3×10 KJ/h。這樣,該空調(diào)在制熱時(shí),每消耗1J電能,將放出3J多熱量,是指標(biāo)注錯(cuò)誤還是能量不守恒呢?
五.布置作業(yè):p62問題與練習(xí):
2、3
【教學(xué)反思】
1.從有趣的問題引入,學(xué)生利用初中的熱學(xué)知識(shí)能夠計(jì)算出地球上海水降低0.1 oC時(shí)釋放出巨大的能量,是否是新能源?在能源緊缺的今天,無(wú)疑是一個(gè)能引發(fā)學(xué)生積極思考的問題,學(xué)生對(duì)此特別感興趣,學(xué)習(xí)積極性也有此受到激發(fā),求知欲望強(qiáng)烈,這是一個(gè)成功的引入。
2.通過實(shí)例的討論和分析,學(xué)生整體對(duì)熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表達(dá)能夠較好的理解,教學(xué)過程的關(guān)鍵點(diǎn)是由實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生對(duì)兩個(gè)關(guān)鍵詞“自發(fā)”和“不可逆”的理解。
3.對(duì)于本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)―― 熱力學(xué)第二定律的開爾文表述,學(xué)生對(duì)此理解有一定的難度,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教材中的熱機(jī)工作過程的分析,用好“熱機(jī)能流圖”和“熱機(jī)工作時(shí)能流分配圖”,明確熱機(jī)效率不可能100%,才能幫助學(xué)生理解機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性,到此學(xué)生有一個(gè)誤區(qū),以為內(nèi)能一定不可能100%的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,教師應(yīng)該強(qiáng)調(diào)定律內(nèi)容“而不產(chǎn)生其他影響”這個(gè)條件,舉出“絕熱膨脹”的例子加以說明。
4.熱力學(xué)第二定律的兩種表述,一種是按照熱傳導(dǎo)過程的方向性表述的另一種是按照機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性表述的。這兩種表述是等價(jià)的,它們都表明,自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆的。教學(xué)時(shí),要注意說明這兩種不同表述的內(nèi)在聯(lián)系,講清這兩種表述的物理實(shí)質(zhì)。
5.熱力學(xué)第二定律跟其它的物理規(guī)律不同的是:用一種現(xiàn)象作為定律的內(nèi)容,對(duì)任何一類宏觀自然過程方向的說明,都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述,必須向?qū)W生交代清楚的這一特點(diǎn)。
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