(教学设计)第3章 1 功、热和内能的改变2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)

(教学设计)第3章1功、热和内能的改变2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）(教学设计)第3章1功、热和内能的改变2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)教学内容本节课的教学内容来自于2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）第3章第1节，主要包括功、热和内能的改变两个方面的内容。具体包括：

1.功的概念和计算：引导学生理解功的定义，掌握功的计算公式，并能应用于实际问题中。

2.能量守恒定律：通过实验和理论分析，让学生理解能量守恒定律的内容和意义。

3.内能的改变：讲解内能的概念，引导学生理解内能的改变方式，包括热传递和做功两种方式。

4.热力学第一定律：介绍热力学第一定律的内容，引导学生理解内能、热量和功之间的关系。

5.实例分析：通过分析实际问题，让学生运用所学知识解决生活中的物理问题。核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、科学探究和科学态度四个方面。具体包括：

1.物理观念：帮助学生建立功、能量守恒、内能等基本的物理观念，理解物理现象背后的本质。

2.科学思维：培养学生运用逻辑思维、批判性思维分析问题和解决问题的能力，能够运用所学知识解释实际问题。

3.科学探究：通过实验和问题探究，培养学生的观察能力、实验能力、数据处理能力，提高学生的科学探究能力。

4.科学态度：培养学生对物理学习的兴趣和热情，增强学生的自信心，培养学生的团队合作意识和责任感。教学难点与重点1.教学重点：

a.功的概念和计算：理解功的定义，掌握功的计算公式，并能应用于实际问题中。

b.能量守恒定律：理解能量守恒定律的内容和意义，能够运用能量守恒定律分析问题。

c.内能的改变：理解内能的概念，掌握内能的改变方式，包括热传递和做功两种方式。

d.热力学第一定律：掌握热力学第一定律的内容，理解内能、热量和功之间的关系。

2.教学难点：

a.功的计算：功的计算涉及到力和位移的夹角，学生可能难以理解力和位移方向不一致时的情况。

b.内能的改变：学生可能难以理解内能的改变方式，特别是做功和热传递在实际问题中的应用。

c.热力学第一定律：学生可能难以理解内能、热量和功之间的关系，以及能量守恒定律在实际问题中的应用。

d.实例分析：学生可能难以将所学知识应用于实际问题中，需要教师通过具体案例进行引导和讲解。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材，人教版2019年高中物理选择性必修第三册。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以帮助学生更好地理解功、能量守恒和内能的改变等概念。

3.实验器材：根据教学需要，准备实验器材，如力学实验装置、温度计、热量计等，确保实验器材的完整性和安全性。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等，以提供良好的学习环境和实践空间。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对“功、热和内能的改变”的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道什么是功？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于功的图片或视频片段，如运动员举重、汽车行驶等，让学生初步感受功的魅力或特点。

简短介绍功的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.功基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解功的基本概念、计算方法和原理。

过程：

讲解功的定义，包括其计算公式和主要应用场景。

详细介绍功的计算方法，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实例或案例，让学生更好地理解功的实际应用或作用。

3.功案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解功的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的功案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解功的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用功解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与功相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对功的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调功的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括功的基本概念、计算方法、案例分析等。

强调功在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用功。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于功的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理本节课的知识点主要包括功的概念和计算、能量守恒定律、内能的改变、热力学第一定律以及实例分析等。具体如下：

1.功的概念和计算：

-功的定义：力与力的方向上发生的位移的乘积。

-功的计算公式：W=F×s×cosθ，其中θ为力和位移的夹角。

-功的分类：正功（力与位移方向相同）、负功（力与位移方向相反）、不做功（力与位移垂直）。

2.能量守恒定律：

-能量守恒定律的定义：能量不能创造也不能消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。

-能量守恒定律的应用：解释各种能量转换和转移现象。

3.内能的改变：

-内能的定义：物体内部所有分子的动能和分子势能的总和。

-内能的改变方式：热传递（热量Q=mcΔT，其中m为质量，c为比热容，ΔT为温度变化）和做功（外界对物体做功或物体对外界做功）。

4.热力学第一定律：

-热力学第一定律的定义：系统的内能变化等于外界对系统做的功加上系统吸收的热量。

-热力学第一定律的表达式：ΔU=W+Q，其中ΔU为内能变化，W为外界对系统做的功，Q为系统吸收的热量。

5.实例分析：

-利用功的计算公式分析实际问题，如运动员举重、汽车行驶等。

-应用能量守恒定律解释各种能量转换和转移现象，如热机效率、物体加热等。

-通过实际案例让学生理解内能的改变方式，如热传递和做功在生活中的应用。

-利用热力学第一定律分析系统内能的变化，如热力学循环、能量转换效率等。内容逻辑关系1.重点知识点：

-功的概念和计算公式

-能量守恒定律的内容和应用

-内能的定义和改变方式

-热力学第一定律的表达式和意义

-实例分析的方法和技巧

2.词、句：

-功：力的方向上发生的位移的乘积，计算公式为W=F×s×cosθ。

-能量守恒定律：能量不能创造也不能消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。

-内能：物体内部所有分子的动能和分子势能的总和，改变方式包括热传递和做功。

-热力学第一定律：系统的内能变化等于外界对系统做的功加上系统吸收的热量，表达式为ΔU=W+Q。

-实例分析：通过具体案例分析功、能量守恒和内能的改变在现实生活中的应用。

3.板书设计：

①功的概念和计算公式

-功的定义：力的方向上发生的位移的乘积

-计算公式：W=F×s×cosθ

②能量守恒定律

-内容：能量不能创造也不能消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体

-应用：解释各种能量转换和转移现象

③内能的改变

-定义：物体内部所有分子的动能和分子势能的总和

-改变方式：热传递（Q=mcΔT）和做功

④热力学第一定律

-表达式：ΔU=W+Q

-意义：系统的内能变化等于外界对系统做的功加上系统吸收的热量

⑤实例分析

-分析方法：通过具体案例分析功、能量守恒和内能的改变在现实生活中的应用

-分析技巧：注意选择具有代表性的案例，结合理论知识进行深入分析反思改进措施（一）教学特色创新

1.案例教学法：通过引入现实生活中的实例，让学生更好地理解功、能量守恒和内能的改变等概念，提高学生的学习兴趣和参与度。

2.小组讨论：组织学生进行小组讨论，培养学生的合作能力和解决问题的能力，同时也能够促进学生之间的交流和互动。

3.板书设计：采用简洁明了的板书设计，突出重点知识点，帮助学生理解和记忆，同时也能够方便学生跟随教师的思路进行学习。

（二）存在主要问题

1.教学内容安排：在教学内容安排上，需要更加注重学生的接受能力和理解程度，避免过于繁杂的理论讲解，注重理论与实践的结合。

2.教学方法：在教学方法上，需要更加注重学生的参与和互动，避免单一的讲授方式，增加学生的实践和操作机会，提高学生的学习兴趣和积极性。

3.教学评价：在教学评价上，需要更加注重学生的学习过程和表现，避免过分强调考试成绩，注重学生的全面发展和个性培养。

（三）改进措施

1.调整教学内容：在教学内容上，需要更加注重学生的接受能力和理解程度，适当调整教学内容的难易程度和深度，注重理论与实践的结合，增加实际案例的讲解和分析。

2.改进教学方法：在教学方法上，需要更加注重学生的参与和互动，采用多元化的教学方式，如小组讨论、实验操作、案例分析等，增加学生的实践和操作机会，提高学生的学习兴趣和积极性。

3.优化教学评价：在教学评价上，需要更加注重学生的学习过程和表现，采用多元化的评价方式，如课堂表现、作业完成情况、实验操作等，注重学生的全面发展和个性培养，鼓励学生积极参与和主动学习。课后作业1.功的计算：要求学生根据功的计算公式，计算日常生活中的一些功，如运动员举重、汽车行驶等，并解释其计算过程和结果的意义。

2.能量守恒定律的应用：要求学生运用能量守恒定律解释一些实际问题，如