2024-2025学年高中物理 第7章 分子动理论 5 内能教学设计 新人教版选修3-3

2024-2025学年高中物理第7章分子动理论5内能教学设计新人教版选修3-3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）2024-2025学年高中物理第7章分子动理论5内能教学设计新人教版选修3-3教学内容分析同学们，咱们今天要一起探索的是物理世界的微观奥秘——内能。内能，简单来说，就是物体内部所有分子运动和相互作用所具有的能量。别看它小，但却是我们生活中无处不在的“隐形英雄”。咱们今天要学习的，就是新人教版选修3-3中第七章第五节的内容，主要包括内能的概念、内能的组成和内能的变化规律。这节课，咱们将通过实验和讨论，一起揭开内能的神秘面纱。😊核心素养目标分析在本节课中，我们旨在培养学生以下几个方面的核心素养：

1.科学思维：通过探究内能的概念及其变化规律，培养学生的科学探究能力和逻辑思维能力。

2.实践创新：通过实验活动，让学生亲身体验科学探究过程，激发创新意识，提高动手能力。

3.科学态度与责任：引导学生认识内能在自然界和生活中的重要性，树立科学的世界观和责任感。

4.人际交往：在小组合作和讨论中，培养学生良好的沟通协作能力，提升团队精神。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：

同学们在进入高中阶段之前，已经对能量的基本概念有了初步的了解，比如动能、势能等。在初中物理中，你们也接触过热现象，对温度、热量等概念有所认识。这些知识为本节课的学习奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中生的学习兴趣普遍较高，对于物理学科中的奥秘充满好奇。他们在学习过程中，既表现出较强的逻辑思维能力，又具备一定的实验操作能力。学习风格上，大部分同学倾向于通过实验和观察来理解物理现象，但也有一部分同学更偏好通过公式和理论推导来学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在理解内能的概念时，同学们可能会遇到将微观粒子的运动与宏观物体的性质联系起来的困难。此外，内能的变化规律涉及热力学定律，这部分内容对学生来说可能较为抽象。在实际操作中，正确使用实验器材和准确记录实验数据也是学生可能面临的挑战。因此，在教学过程中，我们需要注重帮助学生建立正确的物理模型，并通过多种教学手段提高他们的实验技能和数据分析能力。教学资源-软硬件资源：物理实验台、温度计、压力计、热电偶、电子显微镜等实验器材。

-课程平台：多媒体教学设备，包括投影仪、交互式电子白板。

-信息化资源：在线物理学习平台、教学视频、分子动力学模拟软件。

-教学手段：实物模型、动画演示、小组讨论、实验报告。教学过程1.导入（约5分钟）

激发兴趣：

-首先，我会以一个生动的故事开头，讲述一个关于热量传递的日常现象，比如“为什么夏天喝冷饮会感觉凉爽？”以此来吸引学生的注意力。

回顾旧知：

-接着，我会提问：“大家还记得我们在初中学习过的热传递方式吗？有哪些方式可以使物体变热或变冷？”以此来回顾学生已有的知识。

2.新课呈现（约30分钟）

讲解新知：

-我会从内能的定义开始，解释内能是物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子间势能的总和。我会用简洁明了的语言，结合分子动理论的基本观点，帮助学生理解这个概念。

举例说明：

-为了让学生更直观地理解内能，我会举例说明水加热后温度升高的过程，以及物体在摩擦过程中内能增加的情况。

互动探究：

-我会组织学生进行小组讨论，让他们思考不同物体在相同条件下内能变化的差异，并设计简单的实验来验证他们的假设。

3.巩固练习（约20分钟）

学生活动：

-在这一环节，我会提供一些练习题，让学生独立完成。这些题目包括计算不同物质的内能、比较不同条件下物体内能的变化等。

教师指导：

-在学生进行练习时，我会巡视课堂，观察他们的解题过程，并及时给予个别学生必要的帮助。对于普遍存在的问题，我会暂停讲解，进行集体指导。

4.深入探究（约15分钟）

-为了让学生更深入地理解内能，我会引入热力学第一定律的概念，讲解能量守恒在热力学中的应用。我会使用PPT展示相关的公式和实例，帮助学生建立理论联系实际的能力。

5.总结与反思（约5分钟）

-在课程接近尾声时，我会引导学生回顾本节课的学习内容，总结内能的关键点。同时，我会提出一些思考问题，让学生反思如何将内能的知识应用到实际生活中。

6.作业布置（约5分钟）

-最后，我会布置一些课后作业，包括阅读相关章节、完成练习题和设计一个小型的实验报告。这些作业旨在巩固学生的知识，并激发他们进一步探索物理的兴趣。

在整个教学过程中，我会根据学生的反馈和参与情况，灵活调整教学节奏和内容，确保每个学生都能跟上教学进度，并在轻松愉快的氛围中学习。教学资源拓展1.拓展资源：

-内能的微观解释：介绍分子动理论中关于分子运动和分子间相互作用力的基本概念，以及这些概念如何解释物体的内能。

-热力学第一定律：进一步探讨能量守恒定律在热力学中的应用，包括热能与机械能的相互转化。

-热机原理：通过介绍不同类型的热机（如蒸汽机、内燃机、汽轮机等），让学生了解热能在实际机械中的应用。

-热力学第二定律：讲解熵的概念，以及热力学第二定律对能量转化和效率的影响。

2.拓展建议：

-学生可以阅读关于分子动理论的科普文章，如《分子世界探秘》等，以加深对内能微观本质的理解。

-推荐学生观看有关热力学原理的纪录片或教学视频，如《能量之谜》、《热力学原理》等，以直观地了解热力学定律的应用。

-建议学生参与学校的科学社团活动，如物理实验小组，通过实际操作实验来验证内能和热力学定律。

-鼓励学生利用网络资源，如在线物理论坛或教育平台，参与讨论，与同学和老师交流关于内能和热力学的疑问。

-提供一些开放性课题，如“设计一个简单的热能收集器”，让学生运用所学知识解决实际问题，提高创新能力和实践能力。

-建议学生阅读关于能源转换和节能技术的书籍，了解内能在现代社会中的重要性，以及如何在日常生活中节约能源。

-组织学生进行小组研究，探讨内能在生物体和生态系统中的作用，如细胞呼吸和光合作用等自然现象。

-鼓励学生参加科学竞赛或创新比赛，通过项目研究的形式，将内能和热力学知识应用于创新实践。典型例题讲解例题1：

一质量为m的物体，从高度h自由下落，不计空气阻力。求物体落地时的动能。

答案：物体落地时的动能E_k=mgh

例题2：

一个质量为m的物体，从静止开始沿着斜面下滑，斜面的倾角为θ，斜面的摩擦系数为μ。求物体下滑到底部时的速度v。

答案：物体下滑到底部时的速度v=√(2gh(1-μsinθ)/(1+μcosθ))

例题3：

一个质量为m的物体，从高度h处开始做匀速直线运动，不计空气阻力。求物体运动过程中内能的变化量ΔU。

答案：物体运动过程中内能的变化量ΔU=0（因为物体做匀速直线运动，动能和势能均不变）

例题4：

一个质量为m的物体，从高度h处开始做匀速圆周运动，半径为r，不计空气阻力。求物体在运动过程中内能的变化量ΔU。

答案：物体在运动过程中内能的变化量ΔU=0（因为物体做匀速圆周运动，动能和势能均不变）

例题5：

一个质量为m的物体，从高度h处开始做自由落体运动，不计空气阻力。求物体落地时内能的增加量ΔU。

答案：物体落地时内能的增加量ΔU=mgh

1.确定物体所受的力，并分析这些力对物体做功的情况。

2.根据物体运动状态的变化，判断内能的变化方向和大小。

3.运用能量守恒定律，将物体的动能、势能和内能进行综合分析。

在实际教学中，我们可以通过以下方式帮助学生更好地理解和掌握这些例题：

-针对每个例题，引导学生分析物体的受力情况，并讲解如何确定物体所受的力。

-通过图形或动画演示，展示物体在不同运动状态下的能量变化过程。

-引导学生总结解题思路，提炼出解决类似问题的通用方法。

-鼓励学生独立完成练习题，并对他们的解题过程进行点评和指导。作业布置与反馈作业布置：

为了巩固学生对内能概念的理解，提高他们的应用能力，以下作业布置将有助于学生在课后进一步学习和练习：

1.完成教材中的练习题，包括计算不同物质的内能、比较不同条件下物体内能的变化等题目。

2.设计一个简单的实验，验证热能传递的原理，并撰写实验报告，包括实验目的、实验步骤、实验数据和分析结论。

3.选择一个与内能相关的日常现象，如热水瓶保温、空调制热等，分析其内能变化的原因，并撰写短文进行阐述。

4.阅读教材中关于热力学第一定律的章节，总结该定律的基本内容，并尝试用该定律解释一个实际的热力学过程。

作业反馈：

1.作业批改：

-我将对学生的作业进行认真批改，确保每份作业都得到及时反馈。

-对于计算题目，我将检查学生的计算过程和结果，确保他们理解了能量转化的计算方法。

2.反馈内容：

-对于练习题，我将指出学生是否正确应用了内能的概念和热力学定律。

-对于实验报告，我将评估学生的实验设计、数据记录和分析是否准确。

-对于短文阐述，我将检查学生是否能够将理论知识与实际现象相结合。

3.改进建议：

-对于在作业中出现的错误，我将提供详细的解释和纠正方法，帮助学生理解错误的原因。

-我将鼓励学生在遇到困难时寻求帮助，并指导他们如何改进解题技巧。

-对于表现出色的学生，我将给予积极的反馈，并鼓励他们继续努力。

4.反馈方式：

-通过书面反馈，我将直接在学生的作业上标注错误和需要改进的地方。

-通过个别辅导，我将针对学生的具体问题提供个性化的指导。

-通过课堂讨论，我将鼓励学生分享他们的解题思路和实验结果，共同学习。板书设计①内能概念

-内能定义：物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子间势能的总和。

-内能特性：与物体的质量、温度和体积有关。

②内能的组成

-分子动能：分子因运动而具有的能量。

-分子势能：分子因相互作用而具有的能量。

③内能的变化

-热传递：高温物体向低温物体传递能量，使物体的内能发生变化。

-做功：物体受到外力作用而做功，导致内能发生变化。

-能量守恒定律：能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

④内能与热力学定律

-热力学第一定律：能量守恒定律在热力学中的应用。

-热力学第二定律：熵增原理，系统的总熵总是增加。

⑤实际应用

-热机：利用热能做功的装置，如内燃机、汽轮机等。

-热效应：物体因温度变化而引起体积或形状的改变。

⑥学习提示

-理解内能的微观本质。

-掌握内能变化的规律。

-应用内能和热力学定律解决实际问题。教学反思与改进一节课下来，我觉得挺有收获的，但也发现了一些需要改进的地方。接下来，我想和大家一起聊聊这节课的反思和改进。

首先，我觉得课堂氛围挺不错的，学生们参与度很高，讨论也挺热烈的。但是，我也注意到，有些学生在讨论中表达自己的观点时，语言不够准确，概念理解不够深入。这说明我在讲解新概念时，可能没有做到让每个学生都完全理解。

所以，我想在今后的教学中，加强对关键概念的讲解和示范。比如，内能这个概念，我可以准备一些直观的模型或者动画，帮助学生更好地理解分子运动和分子间相互作用力的概念。

其次，我发现有些学生在解决复杂问题时，容易感到困惑。这可能是因为他们对基础知识掌握不够牢固。因此，我打算在课堂上多设计一些基础知识的练习题，让学生在解决问题的过程中，不断巩固和深化对基本概念的理解。

另外，我也注意到，课堂上的互动环节，有时候会因为个别学生的沉默而显得不太活跃。这可能是因为学生们对自己的表达没有足够的信心。为了解决这个问题，我计划在接下来的教学中，更多地鼓励学生发表自己的看法，哪怕他们的想法还不够成熟。我会尽量创造一个包容和鼓励的氛围，让学生们敢于尝试，勇于表达。

在实验环节，我发现有些学生对于实验数据的记录和分析不够细致。这可能是因为他们对实验的目的和步骤理解不够透彻。因此，我打算在实验