2022年《熱力學(xué)第一定律》教學(xué)設(shè)計(jì)教案

1、精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載熱力學(xué)第肯定律教學(xué)設(shè)計(jì)與反思 課題：熱力學(xué)第肯定律科目：物理教學(xué)對(duì)象：高二選用教材：人教版選修3-3第十章第 3 節(jié)老師：師范班林琬晴一.教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)內(nèi)容選自人教版選修3-3 第十章熱力學(xué)定律的第3 節(jié)熱力學(xué)第肯定律能量守恒定律；從教材結(jié)構(gòu)上來看,本章從爭論絕熱過程中功和內(nèi)能關(guān)系開頭,到爭論單純的熱傳遞過程中熱與內(nèi)能的關(guān)系,逐步剖析功.熱量以及內(nèi)能三者之間的關(guān)系,引出了熱力學(xué)第肯定律以及能量守恒定律的內(nèi)容（能量守恒定律在人教版必修2 第七章第 10 節(jié)已學(xué)習(xí),因此并未在本課的設(shè)計(jì)范疇內(nèi)）；在學(xué)習(xí)了守恒律后,同學(xué)能夠通過學(xué)習(xí)熱力學(xué)其次定律來明

2、白自然過程的不行逆性,熟悉自然界的一切自發(fā)過程都為朝著熵增大的方向進(jìn)行的這一規(guī)律；從課程標(biāo)準(zhǔn)來看熱力學(xué)第肯定律在高考中為i級(jí)要求,明白其內(nèi)容及含義并且能進(jìn)行簡潔運(yùn)用即可；熱力學(xué)第肯定律為同學(xué)們建立了“做功與傳熱在轉(zhuǎn)變系統(tǒng)內(nèi)能方面為等 價(jià)的”這一圖像,為高中教學(xué)的重點(diǎn)但非難點(diǎn)；從教材內(nèi)容來看,教材的思路為從焦耳的試驗(yàn)動(dòng)身得到“做功與傳熱在轉(zhuǎn)變系統(tǒng)內(nèi)能 方面為等價(jià)的”的觀念,從而總結(jié)出的規(guī)律,進(jìn)而推廣得到能量守恒定律,并介紹永動(dòng)機(jī)的不行能性；而本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)為在教材的基礎(chǔ)上,用一個(gè)新奇的試驗(yàn)作為引入,承接原先學(xué)過的“單純做功熱傳遞轉(zhuǎn)變系統(tǒng)內(nèi)能”引出“做功與傳熱在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面的等價(jià)性”,激發(fā)同

3、學(xué)樂趣,有助同學(xué)懂得物理圖像；從功能上講,學(xué)習(xí)熱力學(xué)第肯定律完善了同學(xué)對(duì)于能量及其規(guī)律的學(xué)問體系,且讓同學(xué)能更深一步明白熱與內(nèi)能,并且為下一節(jié)學(xué)習(xí)熵的原理打下基礎(chǔ)；二.教學(xué)目標(biāo)精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載物理觀念1. 能夠從能量轉(zhuǎn)化的角度懂得熱力學(xué)第肯定律的形式和內(nèi)涵；2. 懂得.把握能量守恒定律,會(huì)用能量守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象,明確其優(yōu)越性；3. 明白第一類永動(dòng)機(jī)不能制成的緣由；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載科學(xué)思維會(huì)用解決一些簡潔的問題； 明白建立熱力學(xué)第肯定律的歷史過程.事實(shí)依據(jù)以及科學(xué)方法；通過教材中j.r

4、.邁爾船醫(yī)的故精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載事讓同學(xué)對(duì)制造性思維中最活躍因素“猜想與假設(shè) ”有肯定的啟示；錘煉同學(xué)能從抽象公式內(nèi)化為思維從而說明生活中現(xiàn)象的才能, 讓同學(xué)能夠?qū)W以致用；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載科學(xué)探究通過獨(dú)立分析和摸索,懂得w.q.u 正負(fù)號(hào)的意義；能將其運(yùn)用到生活實(shí)際,結(jié)合自身體會(huì),懂得能量守恒定律；從實(shí)際動(dòng)身體 會(huì)永動(dòng)機(jī)的不行能性；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載科學(xué)態(tài)度與責(zé)任學(xué)習(xí)科學(xué)家們探究自然規(guī)律的精神,增強(qiáng)同學(xué)開發(fā)新能源.合理利用能源.進(jìn)展節(jié)能技術(shù)的責(zé)任感

5、；同時(shí)在學(xué)習(xí)了第一類永動(dòng)機(jī)不行行后,同學(xué)能夠建立健康積極的科學(xué)觀；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載三.學(xué)習(xí)者特點(diǎn)分析1. 學(xué)問層面：1) 同學(xué)已把握了內(nèi)能的定義及其微觀說明；2) 本章前兩節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了在絕熱過程中,以及在單純的熱傳遞過程中的關(guān)系；且建立了在轉(zhuǎn)變系統(tǒng)內(nèi)能上做功和熱傳遞為等價(jià)的觀念；3) 同學(xué)在必修 2 已經(jīng)學(xué)習(xí)了能量守恒定律, 對(duì)于能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化已經(jīng)有較成熟的懂得；2. 才能層面：符號(hào)的規(guī)定為本節(jié)學(xué)習(xí)的難點(diǎn),而高二同學(xué)在學(xué)習(xí)加速度.力時(shí)就把握了用符號(hào)來表示方向的技巧,為本節(jié)學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；高中的學(xué)問規(guī)律較中學(xué)而言普遍更為抽象和偏向解題技巧, 而本節(jié)學(xué)習(xí)的精髓應(yīng)

6、為讓同學(xué)能夠從抽象的公式回來到生活中的物理現(xiàn)象,學(xué)以致用；所以需要老師帶領(lǐng)同學(xué)動(dòng)手試驗(yàn),體驗(yàn)熱學(xué)的樂趣；3. 認(rèn)知困難：第一類永動(dòng)機(jī)的不行能性；四.教學(xué)方法及策略教學(xué)方法：談話法.爭論法.講授法.觀看法.閱讀法；教學(xué)策略：試驗(yàn)總結(jié)法.理論歸納法；五.教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載【教學(xué)重點(diǎn)】（1）用熱力學(xué)第肯定律分析內(nèi)能轉(zhuǎn)變的問題；（2）把握的符號(hào)法就并嫻熟應(yīng)用；【教學(xué)難點(diǎn)】（1）表達(dá)式中各物理量的符號(hào)及其物理意義；（2）第一類永動(dòng)機(jī)的不行能性；六.教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容老師活動(dòng)同學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載（一）引入：在

7、本書第一章,我們學(xué)習(xí)了分子動(dòng)理論,知道任何系統(tǒng)都具有內(nèi)能, 且永不為零,它的大小可以由溫度. 體積影響；那在實(shí)際操作中,我們可以采納哪些方式來轉(zhuǎn)變系統(tǒng) 的內(nèi)能呢？接下來我們來看兩個(gè)試驗(yàn),在觀看過程中,大家留意摸索它們分別為采納什 么方式轉(zhuǎn)變系統(tǒng)內(nèi)能的；老師播放熱刀切乒乓球試驗(yàn)和演示往塑料瓶中加壓 “造云”試驗(yàn)；由上述兩個(gè)試驗(yàn)我們知道, 做功和熱傳遞都可以轉(zhuǎn)變系統(tǒng)內(nèi)能；【提問】那假如系統(tǒng)在跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞,內(nèi)能的變化與熱量及做功之間有什么關(guān)系呢？這就為我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容；播放視頻.做試驗(yàn).寫板書（標(biāo)題）.提出問題摸索老師提出的問題激發(fā)同學(xué)愛好,承上啟下精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 -

8、- - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載（二）新課教學(xué)：1.熱力學(xué)第肯定律早在 19 世紀(jì),克勞修斯就在熱力學(xué)理論爭論方面建樹卓著,更在1850 年在他發(fā)表的論文中首次用數(shù)學(xué)的形式表達(dá)了內(nèi)能 與熱量及做功的關(guān)系, 這就為熱力學(xué)第肯定律；（1）內(nèi)容：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對(duì)它所做的功之和；（2）表達(dá)式：其中 u 表示系統(tǒng)內(nèi)能的增量, q 表示寫板書.提出問題摸索問題.【回答】利用符號(hào)表示方向問題的設(shè)置與解決有助于培育同學(xué)精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載系統(tǒng)吸取的熱量, w表示外界對(duì)系統(tǒng)做的利用熱力學(xué)功；第肯定律解【

9、提問】請(qǐng)同學(xué)們摸索：肯定量的氣體膨脹,決問題的思為氣體對(duì)外界做功, 仍為外界對(duì)氣體做功？維；那如何表示這個(gè)方向問題？答：正負(fù)符號(hào)；我們知道功有正負(fù), 且正負(fù)號(hào)所代表的物理意義不同,那么上式中 u 和 q 為否又有正符號(hào)規(guī)章的負(fù)之分呢？假如有正負(fù)號(hào)代表的物理意義本質(zhì)為不難相同嗎？的,但為學(xué)（3）對(duì)公式 u.q.w 符號(hào)的規(guī)定： 老師引導(dǎo)同學(xué)從熱力學(xué)第肯定律的內(nèi)容聯(lián)系所做 “制閱讀教材 思生很簡潔被表象牽著鼻來分析上述三物理量的符號(hào)的規(guī)定； 詳細(xì)如云”試驗(yàn)以及考與爭論 .子走,死記下：內(nèi)容中的提到的為內(nèi)能的增加量,假如教材摸索與記筆記硬背；所以系統(tǒng)的內(nèi)能為削減,就 u 的符號(hào)為“ -”,爭論例子給

10、要幫忙同學(xué)相反就為“ +”；同理,系統(tǒng)放出熱量, q 符號(hào)取“ -”,吸取熱量就取“ +”；氣體對(duì)外界做功, w 符號(hào)取“ -”, 外界對(duì)系統(tǒng)做的功就取“ +”；總而言之,與定律內(nèi)容相同學(xué)講解符號(hào)的規(guī)定以及物理意義；抓住其根 本,利用直觀的表格幫忙同學(xué)理清反的取“ -”號(hào),否就取“+”號(hào)；詳見下表：規(guī)律；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載2.氣體狀態(tài)變化與物理量對(duì)應(yīng)方法（ 1）絕熱過程：過程為絕熱的 、就 q=0、w=聯(lián)系所做 “制該部分屬于 u、外界對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增云”試驗(yàn)給同拓展內(nèi)容,加；學(xué)們拓展氣體有助于同學(xué)（ 2）等容過程： 無做功過程 、即 w

11、=0、就狀態(tài)變化與物將實(shí)際問題q= u、系統(tǒng)吸取的熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增理量對(duì)應(yīng)方記筆記模型化,抽加；法；象化,對(duì)解（ 3）等溫過程： 在過程的始末狀態(tài) 、系統(tǒng)的內(nèi)能不變 、即u=0、就 w+q=0 或 w=-q、表寫板書題才能有所提高；示吸取的熱量全部用來做功或外界對(duì)氣體所做的功全部轉(zhuǎn)換為熱量放出；學(xué)習(xí)完熱力學(xué)第肯定律后歸納到能量守恒定律,從而提出與能量守恒定律相違反的第一類永動(dòng)機(jī)；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載3.能量守恒定律和第一類永動(dòng)機(jī)(1). 能量守恒定律： 能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消逝,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到別的系統(tǒng),在轉(zhuǎn)移過程中

12、其總量保持不變；回憶能量守恒定律的內(nèi)容, 再引入第一類永動(dòng)機(jī)問題；(2). 第一類永動(dòng)機(jī)： 在 17-18 世紀(jì),資本主義進(jìn)展初期,為了滿意生產(chǎn)對(duì)于動(dòng)力日益增加的需求,很多人致力于制造一種機(jī)器, 它不需要任何動(dòng)力或燃料卻能不斷對(duì)外做 功,稱其為 “第一類永動(dòng)機(jī) ”；如圖為最早的永動(dòng)機(jī),設(shè)計(jì)于13 世紀(jì)的法國；同學(xué)們聽故事,思維可稍放松；回憶能量守恒定律；培育同學(xué)們健康的科學(xué)觀念；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載第一類永動(dòng)機(jī)由于違反了能量守恒定律所以不行能實(shí)現(xiàn)；回來課標(biāo),介紹了第一類永動(dòng)機(jī), 可以順勢引出其次類回來高考,永動(dòng)機(jī),為下節(jié)課熱力學(xué)其次定律的學(xué)習(xí)做給出一般

13、解鋪墊；寫板書運(yùn)算課件上題步驟后例敘述了趣味性較強(qiáng)的物理學(xué)史之后需要讓例題題加以鞏同學(xué)們回來課標(biāo)與高考, 總結(jié)解題步驟并利固；并檢測用例題檢驗(yàn)；教學(xué)成效；4.應(yīng)用熱力學(xué)第肯定律解題的一般步驟：1第一選定爭論對(duì)象為哪個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)；2依據(jù)符號(hào)法就判定已知量的正.負(fù)；3依據(jù)方程求出未知量；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載4再依據(jù)未知量結(jié)果的正.負(fù)來確定熱傳遞或做功方向的情形；（三）課堂小結(jié)：本節(jié)課的主要內(nèi)容為熱力學(xué)第肯定律 及其運(yùn)用,該內(nèi)容在高考的3-3 選考題中,顯現(xiàn)的概率特別高, 屬于本書比較重要的內(nèi)容；布置作業(yè)檢測教學(xué)成效；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載七.教學(xué)評(píng)判設(shè)計(jì)八.板書設(shè)計(jì)熱力學(xué)第肯定律一.熱力學(xué)第肯定律1.內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于系統(tǒng)吸取的熱量與外界對(duì)系統(tǒng)所做的功之和；2.表達(dá)式：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載3.對(duì)公式 u.q.w 符號(hào)的規(guī)定： 二.氣體狀態(tài)變化與物理量對(duì)應(yīng)方法 三.能量守恒定律及第一類永動(dòng)機(jī)四.應(yīng)用熱力學(xué)第肯定律解題的一般步驟：九教學(xué)反思1請(qǐng)簡潔描述這節(jié)課的教學(xué)或?qū)W習(xí)流程；2有