第1章 第1节 课时2 物体的内能2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步教学设计（鲁科版2019）

第1章第1节课时2物体的内能2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步教学设计（鲁科版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）第1章第1节课时2物体的内能2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步教学设计（鲁科版2019）教材分析“第1章第1节课时2物体的内能2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步教学设计（鲁科版2019）”章节主要介绍物体的内能概念、内能与温度的关系，以及内能的传递方式。本节课内容紧密联系实际，旨在让学生理解内能的概念及其在日常生活中的应用，为后续学习热力学知识打下基础。教材通过生动的实例和实验，引导学生深入探讨内能的物理本质，培养学生的科学思维和实验操作能力。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度与责任。通过学习物体的内能，学生能够形成对能量守恒和转化规律的正确认识，发展物理观念。在科学思维方面，学生将学会运用比较、归纳等方法分析内能与温度的关系，以及内能的传递方式。在实验探究方面，学生通过观察和实验，能够提出假设，设计实验方案，验证内能的传递和转换。同时，培养严谨的科学态度和责任意识，认识到物理学在促进社会进步和人类发展中的重要作用。教学难点与重点1.教学重点

-物体内能的概念：让学生理解内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子间相互作用的势能的总和。

-内能与温度的关系：强调温度是物体平均动能的度量，与内能直接相关，但两者并非线性关系。

-内能的传递方式：详细讲解热传导、对流和辐射三种内能传递方式，以及它们在实际生活中的应用。

举例：通过实验演示，如将热量传递给冷水的实验，让学生直观感受内能的传递过程。

2.教学难点

-内能微观机制的理解：学生可能难以理解内能的微观本质，即分子热运动和分子间作用力的综合体现。

-内能与机械能的转化：学生可能混淆内能与机械能的转化过程，难以把握能量守恒定律的应用。

-温度与内能关系的深入理解：学生可能认为温度升高，内能必然增加，而忽略内能还包括分子势能的部分。

举例：通过分子模型动画演示，帮助学生形象地理解分子热运动和分子间作用力对内能的影响。在讲解内能与机械能的转化时，可以引用能量守恒的实例，如摩擦生热，让学生理解机械能如何转化为内能。在讲解温度与内能关系时，可以通过具体物质的比热容不同来举例，说明不同物质在吸收相同热量时温度升高的程度不同，进而影响内能的变化。教学资源-软硬件资源：计算机、投影仪、电子白板、物理实验室设备

-课程平台：学校教学管理系统、在线学习平台

-信息化资源：物理教学动画、教学PPT、网络物理教学资源

-教学手段：小组讨论、实验演示、问题驱动法、思维导图教学过程设计1.导入环节（用时5分钟）

-创设情境：教师通过展示不同温度下的物体（如冰块、温水、热油），引导学生观察和感受物体的温度差异。

-提出问题：询问学生，物体的温度与什么有关？温度变化时，物体的内部会发生什么变化？

-预期效果：激发学生对物体内部能量变化的好奇心，引出内能的概念。

2.讲授新课（用时20分钟）

-物体内能的概念：讲解内能的定义，通过分子模型动画展示分子热运动和分子间作用力。

-内能与温度的关系：通过实验数据，讲解温度升高时内能的变化，并强调温度是分子平均动能的度量。

-内能的传递方式：通过实际例子（如散热器、水壶烧水）和实验演示，讲解热传导、对流和辐射。

-预期效果：学生理解内能的基本概念，掌握内能与温度的关系，以及内能传递的三种方式。

3.巩固练习（用时10分钟）

-练习题：发放内能相关的练习题，让学生独立完成，题目涵盖概念理解和计算。

-小组讨论：学生分小组讨论练习题的答案，互相解释概念，教师巡回指导，解答疑惑。

-预期效果：通过练习和讨论，巩固学生对内能概念的理解和应用。

4.课堂提问与师生互动（用时5分钟）

-提问环节：教师提出问题，如“内能与机械能的区别是什么？”“如何判断一个物体的内能大小？”

-师生互动：学生回答问题，教师给予反馈，对学生的理解进行评价和指导。

-预期效果：通过提问和回答，检验学生对新知识的掌握程度，促进师生之间的交流。

5.创新环节（用时5分钟）

-设计一个小游戏或竞赛，如“内能知识问答”，让学生在游戏中加深对内能的理解。

-预期效果：通过游戏化的学习，增加课堂趣味性，提高学生的学习积极性。

6.总结与反思（用时5分钟）

-教师总结本节课的重点内容，强调内能的概念、内能与温度的关系和内能的传递方式。

-学生分享学习收获和存在的疑问，教师针对学生的反馈进行解答和指导。

-预期效果：通过总结和反思，帮助学生巩固知识，培养自我评价和思考的习惯。

整个教学过程设计注重学生的参与和互动，通过不同教学手段和方法，确保学生对内能的理解和掌握，同时培养学生的科学思维和实验探究能力。知识点梳理1.物体内能的概念

-物体内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子间相互作用的势能的总和。

-物体的内能与其质量、温度和分子结构有关。

2.内能与温度的关系

-温度是物体分子平均动能的度量，温度升高，分子的平均动能增加，物体的内能增加。

-内能与温度的关系是非线性的，不同物质的比热容不同，吸收相同热量时温度升高的程度不同。

3.内能的传递方式

-热传导：热量通过分子间的碰撞传递，从高温物体传递到低温物体。

-对流：液体或气体中，由于温度差异引起流体运动，从而传递热量。

-辐射：物体以电磁波的形式向外传递能量，如太阳辐射。

4.内能与机械能的转化

-根据能量守恒定律，内能与机械能可以相互转化。

-例如，摩擦力做功将机械能转化为内能，物体的温度升高。

5.热力学第一定律

-热力学第一定律表明，一个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的和。

6.热力学第二定律

-热力学第二定律指出，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。

-这一定律揭示了热能转化的方向性。

7.物体内能的测量

-物体内能的测量通常通过温度的测量来实现，使用温度计可以测量物体的温度，从而间接了解其内能。

8.内能的应用

-内能在日常生活和工业中有广泛应用，如取暖、冷却、热机工作原理等。

9.内能的保存与转化

-内能可以通过绝热材料来保存，如保温瓶的保温效果。

-内能转化为其他形式的能量，如电能、机械能，是现代能源技术的基础。

10.内能与社会发展

-内能的研究和应用对社会的科技进步和能源发展有着重要影响。

-例如，内燃机的发明促进了交通工具的发展，太阳能电池的利用推动了可再生能源的应用。

本节课的知识点梳理涵盖了物体内能的基本概念、内能与温度的关系、内能的传递方式、内能与机械能的转化、热力学定律、内能的测量与应用，以及内能对社会发展的影响。这些知识点构成了学生对物体内能全面理解的基础，并为他们未来的学习打下了坚实的基础。课堂1.课堂评价

-提问：在讲授新课过程中，通过提问的方式检查学生对内能概念、内能与温度关系以及内能传递方式的理解。问题应涵盖课堂讲解的关键点，如“内能由哪些部分组成？”“温度升高时内能如何变化？”

-观察：在实验演示和小组讨论环节，观察学生的参与程度和合作情况，以及是否能够正确使用实验设备和理解实验结果。

-测试：在课堂结束前，进行一次简短的小测试，以判断学生对本节课内容的掌握程度。测试可以包括选择题、填空题或计算题。

-及时反馈：对学生在课堂上的表现给予即时反馈，对正确的理解和操作给予肯定，对错误的理解进行纠正和解释。

2.作业评价

-批改：对学生的作业进行仔细批改，关注学生是否能够正确应用内能的概念、是否理解内能与温度的关系以及内能传递的方式。

-点评：在作业批改后，针对学生的普遍错误或优秀作业进行点评，指出作业中的亮点和需要改进的地方。

-反馈：及时将作业评价结果反馈给学生，鼓励学生根据反馈调整学习策略，对作业中的错误进行订正和深入理解。

-鼓励：对学生的进步和努力给予积极的鼓励，增强学生的自信心和学习动力。

3.学习态度评价

-观察学生在课堂上的态度，如是否专注听讲、积极参与讨论、按时完成作业等。

-通过与学生交流，了解他们对物理学科的兴趣和动机，以及在学习过程中遇到的困难和挑战。

4.综合评价

-结合课堂表现、作业成绩和学习态度，对学生的学习效果进行综合评价。

-定期与学生和家长沟通，分享学生的学习进展和评价结果，共同促进学生的发展。典型例题讲解例题1：一个质量为2kg的物体，温度从20℃升高到100℃，求物体的内能增加了多少？（比热容为0.5cal/g℃）

解答：首先将质量转换为克，即2kg=2000g。然后使用公式Q=mcΔT，其中Q是内能的增加量，m是质量，c是比热容，ΔT是温度变化。代入数值得到Q=2000g*0.5cal/g℃*(100℃-20℃)=80000cal。因此，物体的内能增加了80000cal。

例题2：一个金属棒一端与热源接触，另一端保持绝热，求金属棒内部的温度分布情况。

解答：金属棒内部的温度分布呈梯度变化，从热端到冷端温度逐渐降低。这是因为热量通过热传导从高温区域传递到低温区域，直到整个金属棒的温差达到平衡。

例题3：一个容器内装有水和油，水和油的温度均为20℃，如果向水中加入热量，水和油的温度变化情况如何？

解答：由于水的比热容大于油，所以相同的热量会使水的温度升高较少，而油的温度升高较多。因此，加热后水的温度变化小于油的温度变化。

例题4：一个物体在真空中辐射能量，求物体辐