2024-2025学年高中物理 第10章 热力学定律 1 功和内能说课稿 新人教版选修3-3

2024-2025学年高中物理第10章热力学定律1功和内能说课稿新人教版选修3-3主备人备课成员教学内容2024-2025学年高中物理第10章“热力学定律”的第一节“功和内能”，主要内容包括功和热量的概念、内能的定义、热力学第一定律及其应用。通过本节课的学习，学生将掌握功、热量和内能的基本概念，理解热力学第一定律的内涵，并能运用热力学第一定律解决实际问题。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任。通过学习功和内能，学生能够形成对能量守恒和转化规律的物理观念；在探究过程中，提升逻辑推理和模型建构的科学思维能力；通过实验和问题解决，增强科学探究能力；同时，培养严谨求实的科学态度和对科学知识应用的尊重。教学难点与重点1.教学重点

-明确本节课的核心内容，以便于教师在教学过程中有针对性地进行讲解和强调。

a.功和内能的概念：重点理解功和内能的定义，区分它们在能量转换中的作用。

b.热力学第一定律：强调能量守恒和转化原理，即功和热量对内能的影响。

c.能量转化过程中的计算：掌握计算功和热量对内能影响的公式，能够进行简单的能量转换计算。

2.教学难点

-识别并指出本节课的难点内容，以便于教师采取有效的教学方法帮助学生突破难点。

a.功的概念理解：难点在于理解功的概念，特别是非保守力做功的特点，如摩擦力。

b.内能的变化与温度的关系：难点在于理解内能变化与温度变化的关系，尤其是在等压、等体条件下。

c.热力学第一定律的应用：难点在于如何正确应用热力学第一定律解决实际问题，包括能量转换和守恒的应用。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步骤师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料，特别是新人教版选修3-3《热力学定律》的相关章节。

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，以帮助学生直观理解功和内能的概念。

3.实验器材：根据教学需要，准备温度计、压力计、计时器等实验器材，用于演示和验证热力学第一定律。

4.教室布置：布置教室环境，包括分组讨论区、实验操作台，确保教学活动的顺利进行。教学过程设计**用时：45分钟**

**一、导入环节（5分钟**）

1.创设情境：播放一段关于太阳能热水器工作原理的科普视频，引发学生对能量转换的思考。

2.提出问题：视频中的热水器是如何将太阳能转化为热能的？这涉及到哪些物理概念？

3.引导思考：引导学生回顾之前学习的能量守恒定律，为功和内能的概念引入做好铺垫。

**二、讲授新课（25分钟**）

1.功和内能的概念（5分钟）

-解释功的定义：通过力和物体位移的乘积来表示。

-内能的定义：物体内部所有分子无规则运动的动能和分子间势能的总和。

-举例说明：展示摩擦力做功和物体温度升高的实例。

2.热力学第一定律（10分钟）

-解释能量守恒和转化原理。

-讲解热力学第一定律的数学表达式：ΔU=Q-W。

-举例说明：通过具体实例展示能量守恒和转化在生活中的应用。

3.能量转换的计算（10分钟）

-讲解计算功和热量对内能影响的公式。

-通过例题演示如何应用公式进行能量转换的计算。

**三、巩固练习（10分钟**）

1.小组讨论（5分钟）

-将学生分成小组，讨论以下问题：

a.功和热量的区别是什么？

b.如何判断能量是增加还是减少？

-每组派代表分享讨论结果。

2.课堂练习（5分钟）

-分发练习题，让学生独立完成，练习计算功和热量对内能的影响。

**四、课堂提问（5分钟**）

1.针对重点知识提问：

-功和内能的概念如何区分？

-热力学第一定律的公式是什么？

2.针对难点知识提问：

-如何判断非保守力做功？

-能量守恒和转化原理在实际问题中的应用。

**五、师生互动环节（5分钟**）

1.学生展示练习结果，教师点评和讲解。

2.学生提问，教师解答，解决学生心中的疑问。

3.教师引导学生思考：如何将所学知识应用到实际生活中？

**六、总结与拓展（5分钟**）

1.总结本节课所学内容，强调重点和难点。

2.拓展思考：讨论能量守恒和转化原理在环保和可持续发展中的重要性。知识点梳理1.功和内能的基本概念

-功的定义：功是力对物体做功的量度，是力和物体在力的方向上位移的乘积。

-内能的定义：内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子间势能的总和。

2.热力学第一定律

-能量守恒和转化原理：能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

-热力学第一定律的数学表达式：ΔU=Q-W，其中ΔU表示内能的变化，Q表示热量，W表示功。

3.功的分类

-保守力做功：保守力做功与路径无关，只与初末位置有关，如重力、弹力。

-非保守力做功：非保守力做功与路径有关，如摩擦力。

4.热量传递

-热量传递的三种方式：传导、对流、辐射。

-热量传递的条件：温度差、热传导介质、热对流流动。

5.内能的变化

-内能的变化可以通过做功或热传递实现。

-内能的变化与温度变化的关系：等压条件下，内能的增加导致温度升高；等体条件下，内能的增加同样导致温度升高。

6.能量转换的计算

-功的计算公式：W=F*s，其中W表示功，F表示力，s表示位移。

-热量的计算公式：Q=mcΔT，其中Q表示热量，m表示物体的质量，c表示物体的比热容，ΔT表示温度变化。

-内能变化的计算：ΔU=Q-W。

7.能量守恒和转化的应用

-在物理学中的应用：热力学、热力学第一定律的应用。

-在生活中的应用：能源转换、热机效率、节能技术。

8.热力学第一定律的实际问题

-等压过程中，气体做功和吸收热量的关系。

-等体过程中，气体做功和温度变化的关系。

-等温过程中，气体做功和体积变化的关系。教学反思今天上了“功和内能”这一节课，我觉得整体上还是不错的，但也有些地方需要反思和改进。

首先，我觉得导入环节做得还可以。通过播放太阳能热水器的工作原理视频，学生们对能量转换产生了浓厚的兴趣，这为接下来的新课讲解打下了良好的基础。但是，我也发现有些学生对于视频中的物理概念理解不够深入，可能在后续的学习中会有些困难。因此，我需要在今后的教学中加强对视频内容的解读和引导。

在讲授新课的过程中，我尽量用通俗易懂的语言解释了功和内能的概念，以及热力学第一定律。我发现，对于功的概念，学生们理解起来比较容易，但对于内能的变化与温度的关系，以及能量守恒和转化原理的应用，学生们还是有些吃力。这说明我在讲解这些难点时，可能需要更加细致和耐心，用更多的生活实例来帮助他们理解。

在巩固练习环节，我设计了小组讨论和课堂练习两个环节。小组讨论时，学生们能够积极参与，分享自己的观点，但在讨论过程中，我发现有些学生对于问题的理解不够准确，需要我在后续的教学中加强对基础知识的巩固。课堂练习时，学生们能够独立完成，但在计算过程中，有些学生出现了计算错误，这说明我在讲解计算公式时，可能需要更加细致，确保学生们能够准确掌握。

课堂提问环节，我针对重点和难点知识进行了提问，学生们能够回答出大部分问题，但有些问题还是需要我在讲解时更加深入。同时，我也发现有些学生对于问题的回答不够完整，这说明我在今后的教学中需要更加注重培养学生的思维能力和表达能力。

在师生互动环节，我鼓励学生们提问，并尽量给予解答。我发现，学生们对于一些基础概念的理解还不够扎实，这需要我在今后的教学中加强基础知识的教学。同时，我也发现有些学生对于问题的回答比较简单，这说明我在今后的教学中需要引导学生进行更加深入的思考。

1.加强对基