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课 教 学 过 程 探究做功与系统状态改变的确切关系

实验探究环节的具体设计

（1） 提出问题：如何探究做功和系统热学状态改变之间的确切关系呢？

①用什么物理量标识热学状态

②我们应该选择固、液、气哪个系统研究比较好？为什么？

③手举量热器量筒，问：放入水后，还需什么器材？

④问：温度可以用温度计监测了，装置完善了吗？

⑤问：如何做功呢？用什么方式做功呢？

讨论框架：

机械做功

　状态1 状态2

电流做功

⑥讨论：我们该如何设计机械做功呢？用手搅拌吗？

（2） 讨论、研究焦耳实验一（机械做功）

①焦耳实验是如何测定做功的？

②这个实验需要满足什么条件

③焦耳实验是如何准确测量做功的？

④我们需要记录哪些实验数据？表格怎么设计？

⑤介绍这个实验的结论

（3）讨论、研究焦耳实验二（电流做功）

①如何设计电流做功？

②这个实验需要满足什么条件

③如何准确测量电流做功的？

④介绍：当时条件所限，焦耳改用重物带动发电机做功来实现

⑤介绍这个实验的结论

（4）引导得出实验结论：

对于绝热系统，从状态1到状态2，做功的值是一个定值，与具体做功的过程、方式无关

实验、感受：

领悟：

1.亲历体验前人设计实验的原理，感受科学家设计逻辑和设计思想。

2探讨得出此实验成功的前提条件，绝热过程。

3设计两种做功方式，探究做功和状态变化之间关系。

4学生思考：当年焦耳是如何设计方案研究做功与状态变化量之间的关系？

5总结实验一得出结论：

在绝热过程只要重力做的功相同，系统的状态变化量相同，即温度升高相同。

6.总结实验二得出结论：

在绝热过程只要电流做的功相同，系统的状态变化量相同，即温度升高相同。

7. 总结结论：

对于绝热系统，从状态1到状态2，做功的值是一个定值，与具体做功的过程、方式无关

8. 总结结论：

对于绝热系统，从状态1到状态2，做功的值是一个定值，与具体做功的过程、方式无关

让学生经历：在教师的引导下，像科学家一样思考实验目标的分解、变量的确定、方案的设计、条件的控制、结论的得出

通过对焦耳实验的学习：

⑴使学生感受科学思维和科学探究的魅力。

　(2)让学生明白规律的得出是建立在大量实验的基础之上的