2024-2025学年高中物理第10章热力学定律1功和内能教案3新人教版选修3-3

PAGE1-功和内能一、教学目标：物理观念：1．知道什么是绝热过程。2．从热力学的角度相识内能的概念。3．理解做功与内能变更的数量关系。4．理解内能的变更与做功的方式、过程无关。5．知道内能和功的单位是相同的。科学思维：1、通过视察、思索，知道物体的内能是物体的一个状态量。2、通过类比方法顺当建立内能的概念。试验探究：1、能在探究功和内能的问题中，发觉问题、分析缘由、建构模型、解决问题。2、通过学习活动，培育学生视察试验的实力。培育学生的分析概括实力。科学看法与责任:1、初步形成酷爱自然、勇于探究、擅长合作、主动沟通的科学看法。2、通过主动参加学习活动，激发学生学习物理的爱好。二、教学重点：1、做功与内能变更的关系。2、内能的概念三、教学难点：1、内能概念的建立四、教学用具干电池、锡箔纸、棉花、空气压缩引火仪、乙醇、温度传感器、矿泉水瓶、自制演示试验一套、多媒体教学设备等五、教学流程系统对系统对外做功演示：试验2得出结论小结本节课巩固提高情境1引入课题演示试验1视频播放得出结论焦耳两大试验分析总结功能关系类比法：建内能概念加深对内能的理解六、设计思想本节课是人教版物理选修3-3第十章第一节，本节内容在力学能量守恒定律之后和热学中的热力学定律之间起到承上启下的作用，是学习后续内容的基础。学生在此前已经学习了分子动理论、物态变更等内容，为本节课做了学问储备。本课的难点是建立内能的概念和理解做功与内能变更的关系，为了将这一抽象概念详细化，设计思路是通过物理现象充分让学生在详细的演示试验和试验探究中视察、思索、分析，继而通过老师的引导得出并理解相应的物理规律。七、教学过程教学环节老师活动学生活动设计意图引入课题1、引入问题思索：寒冷的冬天，我们靠什么方式暖手2、演示试验：给出干电池、锡箔纸、棉花、空气压缩引火仪，引导学生思索使得棉花点燃的方式。引出本节课题：做功与内能1、通过思索回答问题，回忆学问：做功和热传递是升温的两种方式。为本节课后续分析做打算。2、学生设计演示方法，老师演示，学生视察现象，分析缘由1、创设情境，并引入本节探讨的问题。激发学生学习爱好。2、引导学生思索做功和热传递可以使物体温度上升。3、进一步理解温度是系统的一个状态量。教学环节老师活动学生活动设计意图引导学生理解焦耳试验1思索1：如何只探讨做功和状态变更之间的关系？讲解并描述：那么做功与系统状态的变更量之间有什么关系呢？对于这个问题，早在1840年，英国物理学家焦耳已把这个问题探讨清晰，现在我们一起去学习的闻名的两个试验。⒈介绍试验原理：重物下落带动轮叶旋转，通过对容器里的水搅拌时，产生摩察力对水做功，水温上升。⒉理解试验：（1）在这个试验中，应选择那些物体做为探讨的系统？(2)这个试验中的容器用绝热性能良好的材料，为什么？3.提问：假如你是当年的焦耳，那你会怎样设计试验方案探讨做功与系统内能变更量之间的关系？4焦耳通过多次试验，得出一条很重要的规律？1、变更系统状态有两种方式：做功和热传递，为了解除热传递的干扰，须要绝热过程。试验、感受：领悟：1.理解前人设计试验的原理，感受科学家设计思想。2明白此试验的胜利的前提条件，绝热过程。4学生思索：当年焦耳是如何设计方案探讨做功与状态变更量之间的关系？5学生总结试验得出的规律：在绝热过程只要重力做的功相同，系统的状态变更量相同，即温度上升相同。通过对焦耳试验的学习：⑴使学生感受科学与文学的联系。通过学生试验，使学生产生感性相识。通过引导学生沟通试验感受，并使之保持学习爱好，培育其语言表达实力。通过引导学生沟通试验使其感性相识上升到理性相识。让学生明白规律的得出是建立在试验的基础之上的。教学环节老师活动学生活动设计意图新课教学探究电功和系统状态变更的关系1、引导:在了解焦耳试验一的基础上，提问：我们已经知道了做机械功和电功都可以让系统的状态发生变更，那么对系统做电功和系统的状态变更间是否也满意类似的关系呢？2、介绍器材：两个功率不等的热得快，两个开水瓶，温度传感器等3、提问：如何设计试验达到目的？4、进行试验5、沟通视察到的试验现象6、总结1、猜想应当也有类似关系2、可以设计比照试验，将功率不同的热得快加热相同的两个系统，通过限制通电时间，使得热得快做的电功相同，视察开水瓶里的水的温度上升是否相同。3、观看、回忆、强化记忆4、思索、回答：两个试验表明，系统状态的变更取决于做功的数量和做功方式无关通过设问创设情境Ⅳ，请同学们设计试验方案，沟通，然后学生试验，沟通试验现象，培育学生试验操作实力，语言表达实力，培育学生的创新实力，培育学生的团队合作精神，一丝不苟的科学看法。

教学环节老师活动学生活动设计意图新课教学引出内能定义1、试验探究结论：在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态确定，不依靠于做功的详细过程和方式。2、回顾哪些力做功仅由物体的起点和终点两个位置确定与物体的运动路径无关？3、外力对绝热系统做功对应什么？4、内能：只依靠于系统自身状态的物理量5、两个内能定义的比较，两个定义一样吗？1、重力做功——重力势能电场力做功——电势能外力对绝热系统做功——某种能量2、前者为后者供应了微观说明培育学生的视察实力、推理联想实力通过设问创设情境Ⅴ,在此过程中培育学生语言表达实力、视察试验的实力。用多媒体展示，使学生保持学习爱好，强化学生的感性相识，从而使学生更简单上升到理性相识。推导功和内能变更关系1理论分析，外界对绝热系统做功和系统的内能增量间的关系？2接着验证：将温度传感器的示数记录下来，代入excel表格，比较电功和水的内能增量ΔE=CmΔt，验证W=ΔU，得到结论。1、W=ΔU用试验事实来得出结论，教会学生科学的试验探究看法与方法

教学环节老师活动学生活动设计意图新课教学探究系统对外做功1、理论分析：绝热系统对外做功，自身内能如何变更2、试验演示：矿泉水瓶、高浓度乙醇3、视察现象4、说明现象1、依据W=ΔU分析，绝热系统对外做功，自身内能应当会减小2、现象1:瓶盖被弹出去现象2：瓶口冒出白雾