3.1 功、熱和內能的改變 教學設計-2023-2024學年高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊

3.1功、熱和內能的改變教學設計-2023-2024學年高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、教學內容人教版（2019）選擇性必修第三冊3.1功、熱和內能的改變

1.功與能量的轉換關系

2.內能的概念及表示

3.熱量的概念及單位

4.熱量的計算

5.熱量的單位換算

6.熱量的單位與功的單位的關系

7.熱量的單位與能量的單位的關系

8.內能的改變與做功的關系

9.熱量的做功與內能的改變的關系

10.做功的功量與內能的改變的關系二、核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生的科學思維能力，通過探究功與能量的轉換關系，使學生掌握科學探究的方法。

2.培養(yǎng)學生對物理概念的理解和應用能力，通過講解內能的概念及表示，使學生能夠正確理解和運用物理概念。

3.培養(yǎng)學生對物理量的單位和換算的理解和應用能力，通過講解熱量的概念及單位、熱量的單位換算、熱量的單位與功的單位的關系，使學生能夠正確理解和運用物理量及其單位。

4.培養(yǎng)學生對物理規(guī)律的理解和應用能力，通過講解內能的改變與做功的關系、熱量的做功與內能的改變的關系、做功的功量與內能的改變的關系，使學生能夠正確理解和運用物理規(guī)律。三、重點難點及解決辦法重點：

1.功與能量的轉換關系

2.內能的概念及表示

3.熱量的概念及單位

4.熱量的單位換算

5.熱量的單位與功的單位的關系

6.內能的改變與做功的關系

7.熱量的做功與內能的改變的關系

8.做功的功量與內能的改變的關系

難點：

1.功與能量的轉換關系的理解

2.內能的概念及表示的理解

3.熱量的單位換算的掌握

4.熱量的單位與功的單位的關系的理解

5.內能的改變與做功的關系的理解

6.熱量的做功與內能的改變的關系的理解

7.做功的功量與內能的改變的關系的理解

解決辦法：

1.通過實驗和實例來幫助學生理解和掌握功與能量的轉換關系。

2.通過講解和練習來幫助學生理解和掌握內能的概念及表示。

3.通過講解和練習來幫助學生理解和掌握熱量的概念及單位。

4.通過講解和練習來幫助學生理解和掌握熱量的單位換算。

5.通過講解和練習來幫助學生理解和掌握熱量的單位與功的單位的關系。

6.通過講解和練習來幫助學生理解和掌握內能的改變與做功的關系。

7.通過講解和練習來幫助學生理解和掌握熱量的做功與內能的改變的關系。

8.通過講解和練習來幫助學生理解和掌握做功的功量與內能的改變的關系。四、教學方法與手段教學方法：

1.講授法：通過教師的講解，使學生掌握功與能量的轉換關系、內能的概念及表示、熱量的概念及單位等基本概念和規(guī)律。

2.討論法：組織學生進行小組討論，激發(fā)學生的思考和參與熱情，提高學生的理解和應用能力。

3.實驗法：通過實驗演示和學生的實際操作，使學生直觀地理解和掌握物理規(guī)律，提高學生的實驗操作能力和科學探究能力。

教學手段：

1.多媒體教學：利用多媒體課件展示物理規(guī)律的動畫演示和實例，幫助學生更好地理解和掌握物理概念和規(guī)律。

2.教學軟件：利用教學軟件進行模擬實驗和問題解答，提高學生的參與度和學習興趣，增強學生的理解和應用能力。

3.實物教學：利用實物進行演示，使學生直觀地理解和掌握物理概念和規(guī)律，提高學生的觀察能力和思維能力。

4.小組合作學習：組織學生進行小組合作學習，激發(fā)學生的思考和參與熱情，提高學生的團隊合作能力和解決問題的能力。

5.作業(yè)與練習：布置相關的作業(yè)和練習，幫助學生鞏固所學知識，提高學生的應用能力和解決問題的能力。五、教學流程導入新課（10分鐘）

1.教師通過提問的方式，引導學生回顧功的概念和能量的類型，引出功與能量的轉換關系。

2.教師展示一些日常生活中的實例，如跑步、推車等，讓學生感受功與能量的轉換關系。

3.教師提出問題：“為什么在跑步時我們會感到疲勞？”，引導學生思考內能的概念和表示。

新課講授（15分鐘）

1.教師講解功與能量的轉換關系，通過實例和公式進行演示，幫助學生理解和掌握。

2.教師講解內能的概念及表示，通過講解和練習，使學生能夠正確理解和運用。

3.教師講解熱量的概念及單位，通過講解和練習，使學生能夠正確理解和運用。

實踐活動（10分鐘）

1.學生進行小組合作，通過實驗探究功與能量的轉換關系，提高學生的實驗操作能力和科學探究能力。

2.學生進行小組討論，通過討論內能的概念及表示，提高學生的理解和應用能力。

3.學生進行小組合作，通過實驗探究熱量的概念及單位，提高學生的實驗操作能力和科學探究能力。

學生小組討論（10分鐘）

1.學生小組討論功與能量的轉換關系，通過實例進行分析和討論，提高學生的理解和應用能力。

2.學生小組討論內能的概念及表示，通過討論和練習，使學生能夠正確理解和運用。

3.學生小組討論熱量的概念及單位，通過討論和練習，使學生能夠正確理解和運用。

1.教師引導學生回顧本節(jié)課所學的功與能量的轉換關系、內能的概念及表示、熱量的概念及單位等知識點。

2.教師提出一些問題，讓學生回答，檢驗學生的學習效果。

3.教師對學生的表現(xiàn)進行評價，鼓勵學生的積極性和主動性。六、知識點梳理1.功與能量的轉換關系：功是力對物體作用的空間累積效應，能量是物體做功的本領。功與能量之間存在轉換關系，即：功=能量的改變。

2.內能的概念及表示：內能是指物體內部所有分子或原子的動能和勢能的總和。內能的單位是焦耳，用符號J表示。

3.熱量的概念及單位：熱量是指物體吸收或放出的能量。熱量的單位是焦耳，用符號J表示。

4.熱量的單位換算：熱量單位焦耳與牛頓米（N·m）的關系是：1焦耳=1牛頓米。

5.熱量的單位與功的單位的關系：熱量單位焦耳與功單位焦耳的關系是：1焦耳=1焦耳。

6.內能的改變與做功的關系：內能的改變等于外力對物體做的功。

7.熱量的做功與內能的改變的關系：熱量的做功等于內能的改變。

8.做功的功量與內能的改變的關系：做功的功量等于內能的改變。

9.功率的概念及計算：功率是指單位時間內做功的快慢，計算公式為：功率=功/時間。

10.動能的概念及計算：動能是指物體因運動而具有的能，計算公式為：動能=1/2mv^2，其中m為物體的質量，v為物體的速度。

11.勢能的概念及計算：勢能是指物體因位置或形態(tài)而具有的能，計算公式為：勢能=mgh，其中m為物體的質量，g為重力加速度，h為物體的高度。

12.機械能的概念及守恒：機械能是指物體動能和勢能的總和，機械能守恒是指在沒有外力作用的情況下，一個物體的機械能保持不變。

13.內能的改變與溫度變化的關系：內能的改變與溫度變化存在關系，即：內能的改變=物體吸收的熱量。

14.熱量的單位與溫度變化的關系：熱量單位焦耳與溫度變化的關系是：1焦耳=1攝氏度。

15.內能的改變與溫度變化的關系的計算：內能的改變=物體吸收的熱量=（物體質量）*（溫度變化）*（比熱容）。

16.比熱容的概念及計算：比熱容是指單位質量的物體溫度升高或降低1攝氏度所吸收的熱量，計算公式為：比熱容=（吸收的熱量）/（物體質量）/（溫度變化）。

17.熱傳遞的概念及方式：熱傳遞是指熱量在物體之間的傳遞，方式有傳導、對流和輻射。

18.熱傳遞的條件：熱傳遞需要兩個物體之間存在溫度差，并且存在物體之間的接觸或介質。

19.熱力學第一定律：熱力學第一定律是指在一個封閉系統(tǒng)中，能量守恒，即：能量不能憑空產生或消失，只能從一種形式轉化為另一種形式。

20.熱力學第二定律：熱力學第二定律是指在一個封閉系統(tǒng)中，熱量總是從高溫物體流向低溫物體，即：熱量不能自發(fā)地從低溫物體流向高溫物體。七、課堂1.提問：教師通過提問的方式，了解學生對功與能量的轉換關系、內能的概念及表示、熱量的概念及單位等知識點的掌握情況。例如：“請解釋一下功與能量的轉換關系？”、“內能的概念是什么？”、“熱量的單位是什么？”等。

2.觀察：教師在課堂上觀察學生的反應和參與情況，了解學生對知識點的理解和應用能力。例如，學生是否能夠正確回答問題、是否積極參與討論等。

3.測試：教師可以設計一些小測試，如選擇題、填空題等，了解學生對知識點的掌握程度。例如：“請寫出功與能量的轉換關系公式?！?、“請解釋一下內能的概念?！?、“請寫出熱量的單位?！钡?。

作業(yè)評價（15分鐘）

1.作業(yè)批改：教師認真批改學生的作業(yè)，了解學生對知識點的理解和應用能力。例如，學生是否能夠正確回答問題、是否能夠正確運用公式等。

2.點評反饋：教師對學生的作業(yè)進行點評和反饋，及時糾正學生的錯誤，并鼓勵學生繼續(xù)努力。例如：“你的作業(yè)做得很好，但在這個問題上還有改進的空間，請再思考一下?！?、“你的作業(yè)做得不錯，繼續(xù)保持?！钡?。

3.鼓勵學生：教師鼓勵學生在作業(yè)中表現(xiàn)出色的學生，激發(fā)學生的學習興趣和主動性。例如：“你在這次作業(yè)中表現(xiàn)出色，展現(xiàn)了你對功與能量的轉換關系的深刻理解?！薄ⅰ澳愕淖鳂I(yè)做得很好，體現(xiàn)了你對內能的概念及表示的掌握。”等。八、典型例題講解1.例題1：一個物體做勻速直線運動，已知其速度為v，質量為m，求物體在時間t內的功。

解答：物體的功等于力對物體作用的時間乘以力的大小。在這個問題中，物體受到的力是恒定的，所以功等于力乘以時間，即W=F*t。因為物體的速度是恒定的，所以力F=m*a，其中a是加速度。將F=m*a代入W=F*t，得到W=m*a*t。

2.例題2：一個物體在水平面上做勻速直線運動，已知其速度為v，質量為m，求物體在時間t內的動能。

解答：物體的動能等于質量乘以速度的平方除以2，即E=1/2*m*v^2。將速度v代入公式，得到E=1/2*m*(v*t)^2。

3.例題3：一個物體在豎直方向上做自由落體運動，已知其質量為m，求物體在時間t內的勢能。

解答：物體的勢能等于質量乘以重力加速度乘以高度的乘積，即E=m*g*h。因為物體是從靜止開始下落的，所以勢能的初始值為0，最終勢能E=m*g*h。

4.例題4：一個物體在水平面上做勻速直線運動，已知其速度為v，質量為m，求物體在時間t內的功率。

解答：物體的功率等于力對物體作用的時間乘以力的大小，即P=F*t。因為物體的速度是恒定的，所以力F=m*a，其中a是加速度。將F=m*a代入P=F*t，得到P=m*a*t。

5.例題5：一個物體在水平面上做勻速直線運動，已知其速度為v，質量為m，求物體在時間t內的機械能。

解答：物體的機械能等于動能加上勢能，即E=E_k+E_p。物體的動能E_k等于質量乘以速度的平方除以2，即E_k=1/2*m*v^2。物體的勢能E_p等于質量乘以重力加速度乘以高度的乘積，即E_p=m*g*h。將E_k和E_p代入E=E_k+E_p，得到E=1/2*m*v^2+m*g*h。板書設計1.功與能量的轉換關系

2.內能的概念及表示

3.熱量的概念及單位

4.熱量的單位換算

5.熱量的單位與功的單位的關系

6.內能的改變與做功的關系

7.熱量的做功與內能的改變的關系

8.做功的功量與內能的改變的關系

9.功率的概念及計算

10.動能的概念及計算

11.勢能的概念及計算

12.機械能的概念及守恒

13.內能的改變與溫度變化的關系

14.熱量的單位與溫度變化的關系

15.內能的改變與溫度變化的關系的計算

16.比熱容的概念及計算

17.熱傳遞的概念及方式

18.熱傳遞的條件

19.熱力學第一定律

20.熱力學第二定律

21.總結：功、熱和內能的改變之間的關系及應用教學反思與改進在本節(jié)課的教學中，我通過講授法、討論法和實驗法等多種教學方法，結合多媒體教學、教學軟件和實物教學等教學手段，力求讓學生能夠更好地理解和掌握功、熱和內能的改變之間的關系。但是，在教學過程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進的地方。

首先，在講授功與能量的轉換關系時，我發(fā)現(xiàn)部分學生對公式的理解和應用還存在困難。為了改善這一點，我計劃在未來的教學中，增加更多的實例和練習，幫助學生更好地理解和掌握這個知識點。

其次，在講解內能的概