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教案新人教版选修3-3授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析本节课为人教版高中物理选修3-3的第十章第三节“热力学第一定律能量守恒定律”。该节课的主要内容是让学生理解并掌握热力学第一定律，即能量守恒定律，能够运用该定律分析实际问题。教材通过理论推导和实例分析，使学生对该定律有深入的理解。在教学过程中，应注重学生的参与和实践，培养他们的观察能力、思考能力和解决问题的能力。核心素养目标本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，具体包括：1.理解能力：使学生能够理解热力学第一定律的实质，即能量守恒定律；2.科学思维：培养学生运用热力学第一定律分析问题、解决问题的能力；3.实践操作：通过实例分析，提高学生动手实践、观察现象的能力；4.创新意识：鼓励学生在理解基本原理的基础上，敢于提出新观点，尝试创新性解题。通过本节课的学习，使学生在掌握物理知识的同时，提高自身核心素养。重点难点及解决办法重点：1.热力学第一定律的内容及其表达式；2.能量守恒定律在实际问题中的应用。

难点：1.热力学第一定律的推导过程；2.如何判断系统内能的变化。

解决办法：1.通过多媒体展示、示范演示等手段，帮助学生直观理解热力学第一定律的推导过程；2.提供丰富的实例，引导学生动手实践，分析系统内能的变化，以突破难点。教学资源1.软硬件资源：多媒体教学设备、黑板、粉笔、实验器材；

2.课程平台：人教版高中物理选修3-3教材；

3.信息化资源：网络资源、教学课件、动画演示、视频资料；

4.教学手段：讲授法、示范法、实验法、讨论法、案例分析法。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热力学第一定律重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保热力学第一定律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，引导学生进入热力学第一定律学习状态。

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，为热力学第一定律新课学习打下基础。

（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。

突出热力学第一定律重点，强调热力学第一定律难点，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。

（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，共同解决热力学第一定律问题。

（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。

（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，强调热力学第一定律重点和难点。

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.理解并掌握热力学第一定律的内容及其表达式，能够运用能量守恒定律分析实际问题。

2.能够通过实例分析和实践操作，掌握热力学第一定律的应用方法，提高解决实际问题的能力。

3.培养学生的科学思维能力，能够运用热力学第一定律进行逻辑推理和分析问题。

4.培养学生的实践操作能力，通过实验和实践活动，增强对热力学第一定律的理解和记忆。

5.培养学生的创新意识，鼓励学生在理解基本原理的基础上，敢于提出新观点，尝试创新性解题。

6.提高学生的团队合作能力和沟通能力，通过小组讨论和合作实验，培养学生的协作精神。

7.培养学生的观察能力，能够观察和分析系统内能的变化，提高解决热力学问题的能力。

8.培养学生的思考能力和解决问题的能力，能够运用热力学第一定律解决实际问题，提高解决问题的能力。教学反思与总结教学反思：

在本次教学中，我以热力学第一定律为核心，尝试采用了多种教学方法和策略，希望能够激发学生的学习兴趣和积极性。在课堂导入环节，我通过提问和设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，帮助他们迅速进入学习状态。在知识讲解环节，我注重让学生参与其中，通过提问、讨论等方式，激发他们的思考和探究欲望。在实践操作环节，我引导学生参与实验和实践活动，增强他们对热力学第一定律的理解和记忆。

然而，在教学过程中，我也发现了一些问题和不足之处。首先，在讲解热力学第一定律的推导过程时，我发现部分学生对于一些概念和公式的理解还不到位，因此在后续的应用练习中出现了一些错误。其次，在小组讨论环节，我发现部分学生参与度不高，课堂氛围不够活跃。此外，在教学过程中，我对于学生的个别疑问和困惑没有能够及时给予针对性的解答。

教学总结：

尽管在本次教学中存在一些问题和不足，但我认为整体教学效果还是积极的。从学生的表现来看，他们对于热力学第一定律的基本概念和应用方法有了较为扎实的掌握，能够运用能量守恒定律分析实际问题。同时，学生在团队合作、观察能力、思考能力等方面也有所提升。

针对教学中存在的问题和不足，我将在今后的教学中进行改进。首先，在讲解概念和公式时，我将更加注重学生的理解，通过举例、动画演示等方式，帮助学生更好地理解和记忆。其次，我将鼓励更多的学生参与到课堂讨论中，提高他们的主动性和积极性。此外，我还将加强对学生的个别辅导，及时解答他们的疑问和困惑。板书设计①热力学第一定律

-内容：能量守恒定律

-表达式：ΔU=Q+W

②能量守恒定律的应用

-实例分析：热力学第一定律在实际问题中的应用

-方法：观察、实验、逻辑推理

③热力学第一定律的重要性

-知识联系：与能量、热量、功的关系

-实际意义：解决热力学问题、分析实际现象重点题型整理1.题型一：热力学第一定律的基本概念

题目：请简述热力学第一定律的内容及其表达式。

答案：热力学第一定律，即能量守恒定律，表述为系统的内能变化等于外界对系统做的功和系统吸收的热量之和，即ΔU=Q+W。

2.题型二：能量守恒定律的应用

题目：一个物体在恒温条件下吸收了100J的热量，同时对外做了50J的功，求物体内能的变化。

答案：物体内能的变化ΔU=Q+W=100J+(-50J)=50J。

3.题型三：热力学第一定律的推导过程

题目：请用简洁的语言描述热力学第一定律的推导过程。

答案：热力学第一定律的推导过程是通过实验观察到系统在吸收热量和对外做功的情况下，其内能发生变化，进而得出内能变化等于吸收热量与对外做功之和的结论。

4.题型四：热力学第一定律的实际应用

题目：请举例说明热力学第一定律在实际生活中的应用。

答案：热力学第一定律在实际生活中应用广泛，例如汽车发动机在工作过程中，燃料的燃烧产生的热量转化为发动机的机