2024-2025學年高中物理 第十章 熱力學定律 3 熱力學第一定律 能量守恒定律教案 新人教版選修3-3

2024-2025學年高中物理第十章熱力學定律3熱力學第一定律能量守恒定律教案新人教版選修3-3授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教材分析本節(jié)課為人教版高中物理選修3-3的第十章第三節(jié)“熱力學第一定律能量守恒定律”。該節(jié)課的主要內(nèi)容是讓學生理解并掌握熱力學第一定律，即能量守恒定律，能夠運用該定律分析實際問題。教材通過理論推導和實例分析，使學生對該定律有深入的理解。在教學過程中，應(yīng)注重學生的參與和實踐，培養(yǎng)他們的觀察能力、思考能力和解決問題的能力。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)，具體包括：1.理解能力：使學生能夠理解熱力學第一定律的實質(zhì)，即能量守恒定律；2.科學思維：培養(yǎng)學生運用熱力學第一定律分析問題、解決問題的能力；3.實踐操作：通過實例分析，提高學生動手實踐、觀察現(xiàn)象的能力；4.創(chuàng)新意識：鼓勵學生在理解基本原理的基礎(chǔ)上，敢于提出新觀點，嘗試創(chuàng)新性解題。通過本節(jié)課的學習，使學生在掌握物理知識的同時，提高自身核心素養(yǎng)。重點難點及解決辦法重點：1.熱力學第一定律的內(nèi)容及其表達式；2.能量守恒定律在實際問題中的應(yīng)用。

難點：1.熱力學第一定律的推導過程；2.如何判斷系統(tǒng)內(nèi)能的變化。

解決辦法：1.通過多媒體展示、示范演示等手段，幫助學生直觀理解熱力學第一定律的推導過程；2.提供豐富的實例，引導學生動手實踐，分析系統(tǒng)內(nèi)能的變化，以突破難點。教學資源1.軟硬件資源：多媒體教學設(shè)備、黑板、粉筆、實驗器材；

2.課程平臺：人教版高中物理選修3-3教材；

3.信息化資源：網(wǎng)絡(luò)資源、教學課件、動畫演示、視頻資料；

4.教學手段：講授法、示范法、實驗法、討論法、案例分析法。教學流程（一）課前準備（預計用時：5分鐘）

學生預習：

發(fā)放預習材料，引導學生提前了解熱力學第一定律的學習內(nèi)容，標記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計預習問題，激發(fā)學生思考，為課堂學習熱力學第一定律內(nèi)容做好準備。

教師備課：

深入研究教材，明確熱力學第一定律教學目標和熱力學第一定律重難點。

準備教學用具和多媒體資源，確保熱力學第一定律教學過程的順利進行。

設(shè)計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學生學習熱力學第一定律的積極性。

（二）課堂導入（預計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導學生進入熱力學第一定律學習狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學習的能量守恒定律內(nèi)容，幫助學生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學生對舊知的掌握情況，為熱力學第一定律新課學習打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準確地講解熱力學第一定律知識點，結(jié)合實例幫助學生理解。

突出熱力學第一定律重點，強調(diào)熱力學第一定律難點，通過對比、歸納等方法幫助學生加深記憶。

互動探究：

設(shè)計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞熱力學第一定律問題展開討論，培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學生提出自己的觀點和疑問，引導學生深入思考，拓展思維。

（四）鞏固練習（預計用時：5分鐘）

隨堂練習：

隨堂練習題，讓學生在課堂上完成，檢查學生對熱力學第一定律知識的掌握情況。

鼓勵學生相互討論、互相幫助，共同解決熱力學第一定律問題。

（五）拓展延伸（預計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與熱力學第一定律內(nèi)容相關(guān)的拓展知識，拓寬學生的知識視野。

引導學生關(guān)注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

（六）課堂小結(jié)（預計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學習的熱力學第一定律內(nèi)容，強調(diào)熱力學第一定律重點和難點。

肯定學生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學習的熱力學第一定律內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

提醒學生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。學生學習效果1.理解并掌握熱力學第一定律的內(nèi)容及其表達式，能夠運用能量守恒定律分析實際問題。

2.能夠通過實例分析和實踐操作，掌握熱力學第一定律的應(yīng)用方法，提高解決實際問題的能力。

3.培養(yǎng)學生的科學思維能力，能夠運用熱力學第一定律進行邏輯推理和分析問題。

4.培養(yǎng)學生的實踐操作能力，通過實驗和實踐活動，增強對熱力學第一定律的理解和記憶。

5.培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，鼓勵學生在理解基本原理的基礎(chǔ)上，敢于提出新觀點，嘗試創(chuàng)新性解題。

6.提高學生的團隊合作能力和溝通能力，通過小組討論和合作實驗，培養(yǎng)學生的協(xié)作精神。

7.培養(yǎng)學生的觀察能力，能夠觀察和分析系統(tǒng)內(nèi)能的變化，提高解決熱力學問題的能力。

8.培養(yǎng)學生的思考能力和解決問題的能力，能夠運用熱力學第一定律解決實際問題，提高解決問題的能力。教學反思與總結(jié)教學反思：

在本次教學中，我以熱力學第一定律為核心，嘗試采用了多種教學方法和策略，希望能夠激發(fā)學生的學習興趣和積極性。在課堂導入環(huán)節(jié)，我通過提問和設(shè)置懸念，引發(fā)學生的好奇心和求知欲，幫助他們迅速進入學習狀態(tài)。在知識講解環(huán)節(jié)，我注重讓學生參與其中，通過提問、討論等方式，激發(fā)他們的思考和探究欲望。在實踐操作環(huán)節(jié)，我引導學生參與實驗和實踐活動，增強他們對熱力學第一定律的理解和記憶。

然而，在教學過程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題和不足之處。首先，在講解熱力學第一定律的推導過程時，我發(fā)現(xiàn)部分學生對于一些概念和公式的理解還不到位，因此在后續(xù)的應(yīng)用練習中出現(xiàn)了一些錯誤。其次，在小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學生參與度不高，課堂氛圍不夠活躍。此外，在教學過程中，我對于學生的個別疑問和困惑沒有能夠及時給予針對性的解答。

教學總結(jié)：

盡管在本次教學中存在一些問題和不足，但我認為整體教學效果還是積極的。從學生的表現(xiàn)來看，他們對于熱力學第一定律的基本概念和應(yīng)用方法有了較為扎實的掌握，能夠運用能量守恒定律分析實際問題。同時，學生在團隊合作、觀察能力、思考能力等方面也有所提升。

針對教學中存在的問題和不足，我將在今后的教學中進行改進。首先，在講解概念和公式時，我將更加注重學生的理解，通過舉例、動畫演示等方式，幫助學生更好地理解和記憶。其次，我將鼓勵更多的學生參與到課堂討論中，提高他們的主動性和積極性。此外，我還將加強對學生的個別輔導，及時解答他們的疑問和困惑。板書設(shè)計①熱力學第一定律

-內(nèi)容：能量守恒定律

-表達式：ΔU=Q+W

②能量守恒定律的應(yīng)用

-實例分析：熱力學第一定律在實際問題中的應(yīng)用

-方法：觀察、實驗、邏輯推理

③熱力學第一定律的重要性

-知識聯(lián)系：與能量、熱量、功的關(guān)系

-實際意義：解決熱力學問題、分析實際現(xiàn)象重點題型整理1.題型一：熱力學第一定律的基本概念

題目：請簡述熱力學第一定律的內(nèi)容及其表達式。

答案：熱力學第一定律，即能量守恒定律，表述為系統(tǒng)的內(nèi)能變化等于外界對系統(tǒng)做的功和系統(tǒng)吸收的熱量之和，即ΔU=Q+W。

2.題型二：能量守恒定律的應(yīng)用

題目：一個物體在恒溫條件下吸收了100J的熱量，同時對外做了50J的功，求物體內(nèi)能的變化。

答案：物體內(nèi)能的變化ΔU=Q+W=100J+(-50J)=50J。

3.題型三：熱力學第一定律的推導過程

題目：請用簡潔的語言描述熱力學第一定律的推導過程。

答案：熱力學第一定律的推導過程是通過實驗觀察到系統(tǒng)在吸收熱量和對外做功的情況下，其內(nèi)能發(fā)生變化，進而得出內(nèi)能變化等于吸收熱量與對外做功之和的結(jié)論。

4.題型四：熱力學第一定律的實際應(yīng)用

題目：請舉例說明熱力學第一定律在實際生活中的應(yīng)用。

答案：熱力學第一定律在實際生活中應(yīng)用廣泛，例如汽車發(fā)動機在工作過程中，燃料的燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為發(fā)動機的機