2024-2025學年高中物理 第10章 熱力學定律 1 功和內(nèi)能說課稿 新人教版選修3-3

2024-2025學年高中物理第10章熱力學定律1功和內(nèi)能說課稿新人教版選修3-3主備人備課成員教學內(nèi)容2024-2025學年高中物理第10章“熱力學定律”的第一節(jié)“功和內(nèi)能”，主要內(nèi)容包括功和熱量的概念、內(nèi)能的定義、熱力學第一定律及其應(yīng)用。通過本節(jié)課的學習，學生將掌握功、熱量和內(nèi)能的基本概念，理解熱力學第一定律的內(nèi)涵，并能運用熱力學第一定律解決實際問題。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的物理觀念、科學思維、科學探究和科學態(tài)度與責任。通過學習功和內(nèi)能，學生能夠形成對能量守恒和轉(zhuǎn)化規(guī)律的物理觀念；在探究過程中，提升邏輯推理和模型建構(gòu)的科學思維能力；通過實驗和問題解決，增強科學探究能力；同時，培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度和對科學知識應(yīng)用的尊重。教學難點與重點1.教學重點

-明確本節(jié)課的核心內(nèi)容，以便于教師在教學過程中有針對性地進行講解和強調(diào)。

a.功和內(nèi)能的概念：重點理解功和內(nèi)能的定義，區(qū)分它們在能量轉(zhuǎn)換中的作用。

b.熱力學第一定律：強調(diào)能量守恒和轉(zhuǎn)化原理，即功和熱量對內(nèi)能的影響。

c.能量轉(zhuǎn)化過程中的計算：掌握計算功和熱量對內(nèi)能影響的公式，能夠進行簡單的能量轉(zhuǎn)換計算。

2.教學難點

-識別并指出本節(jié)課的難點內(nèi)容，以便于教師采取有效的教學方法幫助學生突破難點。

a.功的概念理解：難點在于理解功的概念，特別是非保守力做功的特點，如摩擦力。

b.內(nèi)能的變化與溫度的關(guān)系：難點在于理解內(nèi)能變化與溫度變化的關(guān)系，尤其是在等壓、等體條件下。

c.熱力學第一定律的應(yīng)用：難點在于如何正確應(yīng)用熱力學第一定律解決實際問題，包括能量轉(zhuǎn)換和守恒的應(yīng)用。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時步驟師生互動設(shè)計二次備課教學資源準備1.教材：確保每位學生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習資料，特別是新人教版選修3-3《熱力學定律》的相關(guān)章節(jié)。

2.輔助材料：準備與教學內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以幫助學生直觀理解功和內(nèi)能的概念。

3.實驗器材：根據(jù)教學需要，準備溫度計、壓力計、計時器等實驗器材，用于演示和驗證熱力學第一定律。

4.教室布置：布置教室環(huán)境，包括分組討論區(qū)、實驗操作臺，確保教學活動的順利進行。教學過程設(shè)計**用時：45分鐘**

**一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘**）

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放一段關(guān)于太陽能熱水器工作原理的科普視頻，引發(fā)學生對能量轉(zhuǎn)換的思考。

2.提出問題：視頻中的熱水器是如何將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的？這涉及到哪些物理概念？

3.引導(dǎo)思考：引導(dǎo)學生回顧之前學習的能量守恒定律，為功和內(nèi)能的概念引入做好鋪墊。

**二、講授新課（25分鐘**）

1.功和內(nèi)能的概念（5分鐘）

-解釋功的定義：通過力和物體位移的乘積來表示。

-內(nèi)能的定義：物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運動的動能和分子間勢能的總和。

-舉例說明：展示摩擦力做功和物體溫度升高的實例。

2.熱力學第一定律（10分鐘）

-解釋能量守恒和轉(zhuǎn)化原理。

-講解熱力學第一定律的數(shù)學表達式：ΔU=Q-W。

-舉例說明：通過具體實例展示能量守恒和轉(zhuǎn)化在生活中的應(yīng)用。

3.能量轉(zhuǎn)換的計算（10分鐘）

-講解計算功和熱量對內(nèi)能影響的公式。

-通過例題演示如何應(yīng)用公式進行能量轉(zhuǎn)換的計算。

**三、鞏固練習（10分鐘**）

1.小組討論（5分鐘）

-將學生分成小組，討論以下問題：

a.功和熱量的區(qū)別是什么？

b.如何判斷能量是增加還是減少？

-每組派代表分享討論結(jié)果。

2.課堂練習（5分鐘）

-分發(fā)練習題，讓學生獨立完成，練習計算功和熱量對內(nèi)能的影響。

**四、課堂提問（5分鐘**）

1.針對重點知識提問：

-功和內(nèi)能的概念如何區(qū)分？

-熱力學第一定律的公式是什么？

2.針對難點知識提問：

-如何判斷非保守力做功？

-能量守恒和轉(zhuǎn)化原理在實際問題中的應(yīng)用。

**五、師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘**）

1.學生展示練習結(jié)果，教師點評和講解。

2.學生提問，教師解答，解決學生心中的疑問。

3.教師引導(dǎo)學生思考：如何將所學知識應(yīng)用到實際生活中？

**六、總結(jié)與拓展（5分鐘**）

1.總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容，強調(diào)重點和難點。

2.拓展思考：討論能量守恒和轉(zhuǎn)化原理在環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展中的重要性。知識點梳理1.功和內(nèi)能的基本概念

-功的定義：功是力對物體做功的量度，是力和物體在力的方向上位移的乘積。

-內(nèi)能的定義：內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運動的動能和分子間勢能的總和。

2.熱力學第一定律

-能量守恒和轉(zhuǎn)化原理：能量既不能被創(chuàng)造也不能被消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。

-熱力學第一定律的數(shù)學表達式：ΔU=Q-W，其中ΔU表示內(nèi)能的變化，Q表示熱量，W表示功。

3.功的分類

-保守力做功：保守力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)，如重力、彈力。

-非保守力做功：非保守力做功與路徑有關(guān)，如摩擦力。

4.熱量傳遞

-熱量傳遞的三種方式：傳導(dǎo)、對流、輻射。

-熱量傳遞的條件：溫度差、熱傳導(dǎo)介質(zhì)、熱對流流動。

5.內(nèi)能的變化

-內(nèi)能的變化可以通過做功或熱傳遞實現(xiàn)。

-內(nèi)能的變化與溫度變化的關(guān)系：等壓條件下，內(nèi)能的增加導(dǎo)致溫度升高；等體條件下，內(nèi)能的增加同樣導(dǎo)致溫度升高。

6.能量轉(zhuǎn)換的計算

-功的計算公式：W=F*s，其中W表示功，F(xiàn)表示力，s表示位移。

-熱量的計算公式：Q=mcΔT，其中Q表示熱量，m表示物體的質(zhì)量，c表示物體的比熱容，ΔT表示溫度變化。

-內(nèi)能變化的計算：ΔU=Q-W。

7.能量守恒和轉(zhuǎn)化的應(yīng)用

-在物理學中的應(yīng)用：熱力學、熱力學第一定律的應(yīng)用。

-在生活中的應(yīng)用：能源轉(zhuǎn)換、熱機效率、節(jié)能技術(shù)。

8.熱力學第一定律的實際問題

-等壓過程中，氣體做功和吸收熱量的關(guān)系。

-等體過程中，氣體做功和溫度變化的關(guān)系。

-等溫過程中，氣體做功和體積變化的關(guān)系。教學反思今天上了“功和內(nèi)能”這一節(jié)課，我覺得整體上還是不錯的，但也有些地方需要反思和改進。

首先，我覺得導(dǎo)入環(huán)節(jié)做得還可以。通過播放太陽能熱水器的工作原理視頻，學生們對能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生了濃厚的興趣，這為接下來的新課講解打下了良好的基礎(chǔ)。但是，我也發(fā)現(xiàn)有些學生對于視頻中的物理概念理解不夠深入，可能在后續(xù)的學習中會有些困難。因此，我需要在今后的教學中加強對視頻內(nèi)容的解讀和引導(dǎo)。

在講授新課的過程中，我盡量用通俗易懂的語言解釋了功和內(nèi)能的概念，以及熱力學第一定律。我發(fā)現(xiàn)，對于功的概念，學生們理解起來比較容易，但對于內(nèi)能的變化與溫度的關(guān)系，以及能量守恒和轉(zhuǎn)化原理的應(yīng)用，學生們還是有些吃力。這說明我在講解這些難點時，可能需要更加細致和耐心，用更多的生活實例來幫助他們理解。

在鞏固練習環(huán)節(jié)，我設(shè)計了小組討論和課堂練習兩個環(huán)節(jié)。小組討論時，學生們能夠積極參與，分享自己的觀點，但在討論過程中，我發(fā)現(xiàn)有些學生對于問題的理解不夠準確，需要我在后續(xù)的教學中加強對基礎(chǔ)知識的鞏固。課堂練習時，學生們能夠獨立完成，但在計算過程中，有些學生出現(xiàn)了計算錯誤，這說明我在講解計算公式時，可能需要更加細致，確保學生們能夠準確掌握。

課堂提問環(huán)節(jié)，我針對重點和難點知識進行了提問，學生們能夠回答出大部分問題，但有些問題還是需要我在講解時更加深入。同時，我也發(fā)現(xiàn)有些學生對于問題的回答不夠完整，這說明我在今后的教學中需要更加注重培養(yǎng)學生的思維能力和表達能力。

在師生互動環(huán)節(jié)，我鼓勵學生們提問，并盡量給予解答。我發(fā)現(xiàn)，學生們對于一些基礎(chǔ)概念的理解還不夠扎實，這需要我在今后的教學中加強基礎(chǔ)知識的教學。同時，我也發(fā)現(xiàn)有些學生對于問題的回答比較簡單，這說明我在今后的教學中需要引導(dǎo)學生進行更加深入的思考。

1.加強對基