2024-2025學(xué)年高中物理 第10章 熱力學(xué)定律 2 熱和內(nèi)能說課稿2 新人教版選修3-3

2024-2025學(xué)年高中物理第10章熱力學(xué)定律2熱和內(nèi)能說課稿2新人教版選修3-3一、設(shè)計(jì)意圖

本節(jié)課旨在引導(dǎo)學(xué)生深入理解熱力學(xué)第一定律，通過實(shí)驗(yàn)和理論分析，讓學(xué)生掌握內(nèi)能的概念及其變化規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和邏輯思維能力。通過聯(lián)系生活實(shí)例，激發(fā)學(xué)生對(duì)熱力學(xué)現(xiàn)象的興趣，提高學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析

本節(jié)課通過熱力學(xué)第一定律的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神，提高科學(xué)思維能力。學(xué)生能夠運(yùn)用物理知識(shí)解釋日常生活中的熱現(xiàn)象，發(fā)展批判性思維和解決問題的能力。同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和合作學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法

重點(diǎn)：熱力學(xué)第一定律的表述及其應(yīng)用，內(nèi)能的概念及其變化。

難點(diǎn)：內(nèi)能變化與熱傳遞、做功的關(guān)系；能量守恒原理在實(shí)際問題中的應(yīng)用。

解決辦法：

1.通過實(shí)際例子和實(shí)驗(yàn)演示，幫助學(xué)生理解內(nèi)能的概念及其變化。

2.利用圖表和公式推導(dǎo)，讓學(xué)生逐步掌握熱力學(xué)第一定律的運(yùn)用。

3.設(shè)計(jì)問題引導(dǎo)，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題時(shí)運(yùn)用能量守恒原理。

4.組織小組討論，鼓勵(lì)學(xué)生合作探究，共同克服難點(diǎn)。四、教學(xué)方法與手段

教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解熱力學(xué)第一定律的基本概念和原理，確保學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)。

2.討論法：引導(dǎo)學(xué)生圍繞內(nèi)能變化與熱傳遞、做功的關(guān)系進(jìn)行討論，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手驗(yàn)證熱力學(xué)第一定律，提高實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論推導(dǎo)過程，增強(qiáng)直觀性和互動(dòng)性。

2.互動(dòng)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解抽象概念。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：引入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，拓展學(xué)生視野，豐富教學(xué)內(nèi)容。五、教學(xué)過程

1.導(dǎo)入（約5分鐘）

激發(fā)興趣：通過展示生活中的熱現(xiàn)象圖片或視頻，如夏天空調(diào)制冷、冬天暖氣供暖等，引導(dǎo)學(xué)生思考這些現(xiàn)象背后的物理原理。

回顧舊知：簡要回顧能量守恒定律和熱力學(xué)第一定律的基本概念，為學(xué)習(xí)新內(nèi)容做好鋪墊。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

講解新知：詳細(xì)講解熱力學(xué)第一定律的表述，包括內(nèi)能、熱量、做功等概念，以及它們之間的關(guān)系。

舉例說明：通過具體實(shí)例，如熱水袋放熱、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做功等，幫助學(xué)生理解內(nèi)能變化與熱傳遞、做功的關(guān)系。

互動(dòng)探究：組織學(xué)生分組討論，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)或模擬軟件探究內(nèi)能變化的具體過程。

3.鞏固練習(xí)（約15分鐘）

學(xué)生活動(dòng)：讓學(xué)生完成課后習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)，包括計(jì)算內(nèi)能變化、判斷熱傳遞方向等。

教師指導(dǎo)：針對(duì)學(xué)生在練習(xí)中遇到的問題，及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助，確保學(xué)生正確理解并掌握知識(shí)點(diǎn)。

4.課堂總結(jié)（約5分鐘）

提出思考問題：引導(dǎo)學(xué)生思考如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

5.作業(yè)布置（約5分鐘）

布置課后作業(yè)，包括完成課后習(xí)題、查閱相關(guān)資料，進(jìn)一步了解熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用。

提出要求：要求學(xué)生認(rèn)真完成作業(yè)，并按時(shí)提交，以便教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

6.拓展活動(dòng)（約10分鐘）

組織學(xué)生進(jìn)行小組合作，設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證熱力學(xué)第一定律在生活中的應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：提前為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)器材，如溫度計(jì)、計(jì)時(shí)器、熱源等。

實(shí)驗(yàn)過程：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)：學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)心得，總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題和解決方法。

7.課堂反思（約5分鐘）

教師引導(dǎo)學(xué)生反思本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程，總結(jié)學(xué)習(xí)收獲，提出改進(jìn)建議。

學(xué)生反饋：鼓勵(lì)學(xué)生提出對(duì)本節(jié)課的改進(jìn)意見，如教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等。

教師總結(jié)：根據(jù)學(xué)生反饋，調(diào)整教學(xué)策略，提高教學(xué)效果。

8.課后輔導(dǎo)（約10分鐘）

針對(duì)學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中遇到的問題，進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，確保每個(gè)學(xué)生都能掌握所學(xué)知識(shí)。

輔導(dǎo)內(nèi)容：包括解答學(xué)生疑問、指導(dǎo)學(xué)生完成課后作業(yè)等。

輔導(dǎo)方式：面對(duì)面輔導(dǎo)、電話輔導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)等。六、教學(xué)資源拓展

1.拓展資源：

（1）熱力學(xué)第一定律的歷史背景：介紹熱力學(xué)第一定律的發(fā)現(xiàn)過程，包括卡諾循環(huán)、熱機(jī)效率等概念，讓學(xué)生了解科學(xué)發(fā)展的歷程。

（2）內(nèi)能的微觀解釋：講解分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容，如分子的運(yùn)動(dòng)、碰撞、能量交換等，幫助學(xué)生從微觀角度理解內(nèi)能的概念。

（3）熱力學(xué)第一定律在工程技術(shù)中的應(yīng)用：介紹熱力學(xué)第一定律在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)、冰箱等設(shè)備中的應(yīng)用，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的重要性。

（4）熱力學(xué)第一定律在其他領(lǐng)域的應(yīng)用：探討熱力學(xué)第一定律在生物學(xué)、地球科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用，如生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換、地球內(nèi)部能量分布等。

2.拓展建議：

（1）學(xué)生可以通過閱讀科普書籍或觀看科普視頻，深入了解熱力學(xué)第一定律的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展歷程。

（2）鼓勵(lì)學(xué)生查閱相關(guān)資料，了解分子動(dòng)理論的基本概念，從微觀角度理解內(nèi)能的物理意義。

（3）組織學(xué)生參觀工廠或?qū)嶒?yàn)室，實(shí)地觀察熱力學(xué)第一定律在工程技術(shù)中的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

（4）引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的熱現(xiàn)象，嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋這些現(xiàn)象，培養(yǎng)他們的觀察力和分析能力。

（5）開展小組討論，讓學(xué)生分享自己在學(xué)習(xí)過程中的心得體會(huì)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解和掌握。

（6）布置課后作業(yè)，要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證熱力學(xué)第一定律在生活中的應(yīng)用。

（7）鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)競賽或創(chuàng)新項(xiàng)目，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

（8）推薦學(xué)生閱讀與熱力學(xué)相關(guān)的經(jīng)典著作，如《熱力學(xué)原理》等，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

（9）組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)講座或?qū)W術(shù)報(bào)告，邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者分享研究成果，提高學(xué)生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)。

（10）鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注國內(nèi)外熱力學(xué)領(lǐng)域的研究動(dòng)態(tài)，了解最新科研成果，培養(yǎng)他們的科學(xué)精神。七、板書設(shè)計(jì)

①熱力學(xué)第一定律

-內(nèi)能（U）：物體內(nèi)部所有分子動(dòng)能和分子勢能的總和

-熱量（Q）：熱傳遞過程中傳遞的能量

-做功（W）：物體在力的作用下發(fā)生位移所做的功

-ΔU=Q+W：內(nèi)能變化等于熱量和做功之和

②內(nèi)能的變化

-等壓過程：ΔU=Q-W

-等體過程：ΔU=Q

-等溫過程：ΔU=0

③熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用

-熱機(jī)效率：η=1-