2024-2025学年高中物理 第十章 热力学定律 3 热力学第一定律 能量守恒定律（4）教案 新人教版选修3-3

2024-2025学年高中物理第十章热力学定律3热力学第一定律能量守恒定律（4）教案新人教版选修3-3主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容是热力学第一定律，即能量守恒定律。在教材的第三章“热力学第一定律能量守恒定律”中，详细介绍了能量守恒定律的内容，以及它在热力学中的应用。

教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在前面的课程中已经学习了能量的各种形式，如机械能、内能等，并了解了能量守恒的概念。本节课将在此基础上，进一步阐述能量守恒定律在热力学中的具体表现，如热量的传递、功的转化等，以及如何运用能量守恒定律解决实际问题。这将有助于学生更深入地理解能量的本质，以及它在自然界和工程技术中的应用。核心素养目标1.理解能量守恒定律的基本原理，能够运用能量守恒定律分析热力学过程中的能量转化和传递。

2.培养学生的科学探究能力，通过实验和案例分析，让学生亲身体验并理解能量守恒定律在热力学中的应用。

3.增强学生的科学思维能力，能够运用能量守恒定律解释日常生活中的现象，如热量的传递、功的转化等。

4.培养学生的科学态度，让学生认识到能量守恒定律在科学研究中的重要性，以及它在解决实际问题中的应用价值。重点难点及解决办法1.重点：能量守恒定律的基本原理及应用

难点：能量守恒定律在热力学过程中的具体表现，如热量的传递、功的转化等

解决办法：通过讲解和案例分析，让学生深入理解能量守恒定律的基本原理，并学会运用能量守恒定律分析热力学过程中的能量转化和传递。

2.重点：科学探究能力

难点：实验设计和数据分析

解决办法：组织学生进行实验探究，提供实验指导，引导学生设计实验、收集数据，并进行分析和解释，培养学生的科学探究能力。

3.重点：科学思维能力

难点：运用能量守恒定律解释日常生活中的现象

解决办法：通过实际案例分析，让学生运用能量守恒定律解释日常生活中的现象，如热量的传递、功的转化等，培养学生的科学思维能力。

4.重点：科学态度

难点：认识到能量守恒定律在科学研究中的重要性

解决办法：通过讲解和案例分析，让学生认识到能量守恒定律在科学研究中的重要性，以及它在解决实际问题中的应用价值，培养学生的科学态度。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过深入浅出的讲解，使学生理解能量守恒定律的基本原理，掌握其在热力学过程中的应用。

2.讨论法：组织学生进行小组讨论，让他们在讨论中互相交流、互相启发，加深对能量守恒定律的理解。

3.实验法：设计相关的实验，让学生亲自动手，通过实验观察和分析，理解能量守恒定律在热力学过程中的具体表现。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体设备，如PPT、视频等，展示能量守恒定律的相关概念和实验现象，增强学生的直观感受。

2.教学软件：利用教学软件，如物理仿真软件，让学生通过软件模拟实验，更深入地理解能量守恒定律。

3.网络资源：利用网络资源，如在线课程、科普文章等，丰富学生的知识视野，提高他们的自主学习能力。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解热力学第一定律的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习热力学第一定律内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确热力学第一定律教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习热力学第一定律的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的能量守恒定律内容，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为学习热力学第一定律打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解热力学第一定律知识点，结合实例帮助学生理解。

突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕热力学第一定律问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验知识的应用，提高实践能力。

在新课呈现结束后，对热力学第一定律知识点进行梳理和总结。

强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对热力学第一定律知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与热力学第一定律内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的热力学第一定律内容，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的热力学第一定律内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。学生学习效果1.理解能量守恒定律的基本原理，能够运用能量守恒定律分析热力学过程中的能量转化和传递。

2.培养学生的科学探究能力，通过实验和案例分析，让学生亲身体验并理解能量守恒定律在热力学中的应用。

3.增强学生的科学思维能力，能够运用能量守恒定律解释日常生活中的现象，如热量的传递、功的转化等。

4.培养学生的科学态度，让学生认识到能量守恒定律在科学研究中的重要性，以及它在解决实际问题中的应用价值。反思改进措施教学特色创新：

1.利用多媒体设备丰富教学手段，如展示实验过程、模拟热力学现象等，增强学生的直观感受和参与度。

2.设计互动探究环节，让学生在小组讨论中主动思考、提问，培养合作精神和问题解决能力。

存在主要问题：

1.在教学组织方面，课堂讨论环节时间分配不够合理，有时讨论时间过长，影响教学进度。

2.在教学方法上，实验设计和数据分析指导不够充分，学生操作过程中遇到困难时，教师缺乏及时有效的指导。

改进措施：

1.调整课堂讨论环节的时间分配，确保讨论充分且不过度占用课堂时间，保证教学进度。

2.加强实验设计和数据分析的指导，提前准备详细的实验指导书，并在学生操作过程中提供及时帮助和指导。同时，设计一些实验后的讨论和总结环节，帮助学生深入理解实验现象和数据分析方法。

3.增加课堂上的个别辅导，关注学生的个体差异，对学习有困难的学生给予更多的关注和指导，帮助他们克服困难，提高学习效果。板书设计①重点知识点

-热力学第一定律：能量守恒定律

-能量的各种形式：机械能、内能等

-能量守恒定律的应用：热量传递、功的转化等

②重点词

-能量守恒定律

-热量传递

-功的转化

③重点句

-"能量守恒定律是自然界中最基本的定律之一，它表明在一个封闭系统中，能量不能被创造或销毁，只能从一种形式转化为另一种形式。"

-"热量的传递是能量守恒定律在热力学过程中的具体表现，它遵循热力学第一定律。"

-"功的转化也是能量守恒定律的体现，它涉及到能量的转化和转移。"

板书设计应条理清楚、重点突出、简洁明了，以便于学生理解和记忆。同时，板书设计应具有艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。典型例题讲解例题1：一个质量为m的物体在水平地面上从静止开始加速运动，已知摩擦系数为μ，重力加速度为g。求物体在运动过程中所受的摩擦力的大小。

解答：摩擦力的大小为μmg。

例题2：一个密闭容器内的气体被加热，气体温度从T1升高到T2，求气体压强的变化。

解答：根据查理定律，气体压强和温度成正比，所以气体压强也会相应增大。

例题3：一个质量为m的物体从高度h自由落下，求物体落地时的速度。

解答：根据机械能守恒定律，物体在自由落体过程中重力势能转化为动能，所以物体落地时的速度v=