2024年高中物理 3.1 功、热和内能的改变教学设计 新人教版选择性必修第三册

2024年高中物理3.1功、热和内能的改变教学设计新人教版选择性必修第三册学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路同学们，大家好！今天我们来一起探索物理中的神秘世界——功、热和内能的改变。这节课，我们要通过一些实际案例和互动实验，揭开这些物理量的神秘面纱。想象一下，当我们在冬天搓手取暖，手为什么会热呢？这就涉及到了内能的改变。我会用一些生动的比喻和趣味实验，让抽象的物理概念变得生动有趣。接下来，我们一起来开启这堂有趣的物理之旅吧！😄🎒🌟核心素养目标本节课旨在培养学生的物理思维、科学探究和科学态度与责任。学生将通过观察实验，发展对功、热和内能改变现象的观察和描述能力，提升对能量转化和守恒的理解。同时，通过小组讨论和合作，培养学生的团队合作和沟通能力，增强对物理学科的兴趣和探索精神。通过解决实际问题，学生将学会如何将物理知识应用于日常生活，形成科学的世界观。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了基本的力学知识，包括力、运动和功的概念。他们应该对能量的初步理解有所掌握，但对功、热和内能的具体联系及改变方式可能还比较模糊。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中学生对物理学科普遍保持较高的兴趣，尤其是对实验和现象的解释。他们的学习能力较强，能够通过观察、实验和逻辑推理来学习新知识。学习风格上，大多数学生偏好通过直观的实验和图形来理解抽象的概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解功、热和内能之间的转化关系时可能会感到困难，因为他们需要将之前学过的概念进行整合。此外，将理论知识与实际现象相结合，如摩擦生热、物体温度变化等，也可能是一个挑战。此外，学生可能对内能的概念理解不够深入，难以把握其微观本质。教学资源准备1.教材：确保每位学生都配备了新人教版选择性必修第三册物理教材，以便他们能够跟随课程内容进行学习。

2.辅助材料：准备与功、热和内能相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以增强学生的视觉理解和兴趣。

3.实验器材：准备摩擦力实验装置、温度计、热传导材料等实验器材，确保实验的顺利进行和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，方便学生进行互动交流；在实验操作台布置实验器材，确保实验环境整洁有序。教学过程设计一、导入新课（5分钟）

目标：引起学生对功、热和内能的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们有没有想过，为什么摩擦我们的手会感到热？这背后的科学原理是什么呢？”

接着，我展示了一系列关于物体运动、摩擦和热量传递的图片和视频片段，让学生直观感受到物理现象的奇妙。

最后，我简要介绍了功、热和内能的基本概念，以及它们在我们生活中的重要性，为接下来的学习奠定基础。

二、功、热和内能基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解功、热和内能的基本概念、组成部分和原理。

过程：

我首先讲解了功的定义，即力使物体在力的方向上移动的距离，并使用力的作用点和物体移动距离的乘积来表示。

接着，我详细介绍了功的组成部分，包括力、位移和力的方向，并利用示意图帮助学生理解。

为了让学生更好地理解功的实际应用，我通过汽车行驶、起重机提升重物等实例进行了讲解。

三、功、热和内能案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解功、热和内能的特性和重要性。

过程：

我选择了几个典型的案例，如摩擦生热、电暖器加热、太阳能电池板发电等，对每个案例的背景、特点和意义进行了详细介绍。

在讲解过程中，我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、热和内能解决实际问题。

随后，我组织学生进行小组讨论，让他们提出针对这些案例的创新性想法或建议。

四、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：

我将学生分成若干小组，每组选择一个与功、热和内能相关的主题进行深入讨论。

在小组讨论中，学生需要分析该主题的现状、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。

五、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、热和内能的认识和理解。

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。

我总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

六、课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调功、热和内能的重要性和意义。

过程：

我简要回顾了本节课的学习内容，包括功、热和内能的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调功、热和内能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这些概念。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于功、热和内能的短文或报告，以巩固学习效果。学生学习效果学生学习效果

在本节课的学习过程中，学生们在以下几个方面取得了显著的效果：

1.理解并掌握了功、热和内能的基本概念：

学生们通过课堂讲解、案例分析以及实验操作，对功、热和内能的定义、特点、转换关系有了清晰的认识。他们能够正确区分这三个物理量，并理解它们在能量传递和转化中的重要作用。

2.提升了物理实验操作技能：

通过实验操作，学生们不仅学会了使用实验器材，还提高了观察、记录和分析实验数据的能力。他们在实验中学会了如何控制变量，如何处理实验结果，这些都是物理学习中的重要技能。

3.发展了科学探究和问题解决能力：

学生们在案例分析和小组讨论中，学会了如何将理论知识应用于实际问题，如何通过合作和讨论找到解决问题的方法。这种能力的提升对于他们未来的学习和工作都是非常有价值的。

4.增强了对物理学科的兴趣和热情：

通过生动的实验和案例，学生们对物理学科产生了浓厚的兴趣。他们开始关注物理现象在生活中的应用，这种兴趣将激发他们进一步探索物理世界的热情。

5.培养了团队合作和沟通能力：

在小组讨论和课堂展示环节，学生们学会了如何与他人合作，如何表达自己的观点，如何倾听他人的意见。这些沟通技巧对于他们未来的学习和职业发展都是不可或缺的。

6.提高了分析问题和解决问题的能力：

学生们通过分析案例，学会了如何分析问题，如何识别问题的本质，并提出了创新的解决方案。这种能力对于他们在面对复杂问题时能够独立思考和解决是非常重要的。

7.深化了能量守恒定律的理解：

通过本节课的学习，学生们不仅理解了功、热和内能的概念，还深刻理解了能量守恒定律在能量转化过程中的应用。他们能够运用这一原理解释和预测物理现象。

8.增强了科学态度与责任：

学生们在学习过程中，通过观察、实验和讨论，培养了科学探究的态度，学会了尊重事实、追求真理。同时，他们意识到自己在科学探究中的责任，这对于他们的成长具有深远的意义。板书设计①功、热和内能的基本概念

-功：力使物体在力的方向上移动的距离（W=F*s）

-热量：能量以热的形式传递（Q）

-内能：物体内部所有分子动能和势能的总和（U）

②功的组成部分

-力（F）：作用在物体上的推或拉

-位移（s）：物体在力的方向上移动的距离

-力与位移的夹角（θ）：力与物体位移方向之间的角度

③热传递的三种方式

-热传导：通过物体内部或物体间的直接接触传递热量

-热对流：流体（液体或气体）中热量通过流动传递

-热辐射：物体通过电磁波传递热量

④内能的改变

-做功：通过外力对物体做功，改变其内能

-热传递：通过热量交换改变物体的内能

-物理变化：如熔化、汽化等过程改变物体的内能

⑤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

-总能量保持不变

⑥应用实例

-摩擦生热

-电暖器加热

-太阳能电池板发电教学评价为了全面了解学生的学习效果，确保教学目标的达成，我将采取以下教学评价方法：

1.课堂评价：

-提问：通过课堂提问，检查学生对功、热和内能概念的理解程度，以及他们对能量转化和守恒的理解。

-观察：在实验和小组讨论环节，观察学生的参与度和合作情况，评估他们的实验技能和沟通能力。

-测试：在课程结束后进行小测验，以评估学生对关键知识点的掌握情况，包括定义、公式和实际应用。

2.作业评价：

-作业批改：对学生的课后作业进行认真批改，包括实验报告、计算题和短文分析。

-反馈：在批改作业时，不仅指出错误，还要给出正确的解题思路和改进建议，帮助学生理解错误原因。

-鼓励：对学生的努力和进步给予肯定，鼓励他们在后续学习中继续保持。

3.实验评价：

-实验报告：评估学生在实验过程中的观察、记录和分析能力，以及他们能否正确解释实验结果。

-实验操作：观察学生在实验中的操作技巧和安全意识，确保他们能够独立完成实验。

4.小组讨论评价：

-小组表现：评估学生在小组讨论中的参与度、贡献和团队协作能力。

-讨论成果：通过小组展示和讨论成果的分析，评估学生对课程内容的理解和应用能力。

5.自我评价：

-学生自我评估：鼓励学生对自己的学习过程进行反思，包括对知识点的掌握程度和自己在学习中的强项和弱项。

6.家长反馈：

-定期与家长沟通：通过家长会或家长联系册，了解学生在家的学习情况和表现，共同关注学生的学习进步。重点题型整理1.**题型一：计算题**

-题目：一个物体在水平面上受到一个10N的力作用，物体在力的方向上移动了5m，求这个力对物体所做的功。

-解答：根据功的计算公式W=F*s，其中F是力，s是位移。代入数值得到W=10N*5m=50J。因此，这个力对物体所做的功是50焦耳。

2.**题型二：概念理解题**

-题目：解释为什么摩擦力会使物体变热？

-解答：摩擦力在物体表面做功，将机械能转化为内能。这种能量转化导致物体表面温度升高，因此物体变热。

3.**题型三：应用题**

-题目：一个物体从高度h下落，与地面碰撞后弹起，假设碰撞过程中没有能量损失，求物体在下落和上升过程中内能的变化。

-解答：物体下落过程中，重力势能转化为动能，然后部分动能转化为内能（如声能、热能等）。物体上升过程中，动能再次转化为重力势能。由于假设没有能量损失，内能的变化量等于物体下落过程中失去的重力势能。

4.**题型四：实验题**

-题目：设计一个实验来验证摩擦力与物体表面粗糙程度的关系。

-解答：实验步骤如下：

1.准备不同粗糙程度的表面（如光滑纸、砂纸等）。

2.使用相同的物体在不同粗糙程度的表面上进行滑动。

3.测量物体在不同表面上滑动的距离。

4.分析数据，得出摩擦力与物体表面粗糙程度的关系。

5.**题型五：案例分析题**

-题目：分析一个汽车刹车时能量转化的过程。

-解答：汽车刹车时，以下能量转化过程发生：

1.汽车的动能转化为刹车片和轮胎之间的摩擦热。

2.摩擦热使刹车片和轮胎表面温度升高。

3.部分摩擦热通过空气对流和辐射散失到环境中。

4.汽车最终停止，动能完全转化为内能。教学反思与总结今天的课，我觉得挺有意思的，咱们一起探讨了功、热和内能这些物理概念。说实在的，看到同学们在课堂上那么活跃，我挺感动的。不过，回顾整个教学过程，我还是觉得有一些地方可以改进。

首先，我觉得在讲解功的概念时，我可能用了一些过于专业的术语，比如“位移”、“力”这些，有些学生可能一时半会儿还不太能理解。我想，下次我可以在讲解时，尽量用一些生活中的例子，比如推车、搬东西，这样他们可能更容易理解。

然后，实验环节我觉得挺重要的，因为通过实验，学生不仅能直观地看到物理现象，还能亲手操作，加深印象。但是，我发现有些学生操作不够规范，比如在摩擦生热实验中，他们没有控制好摩擦力的大小，导致实验结果不太准确。我应该在实验前，更详细地讲解实验步骤和注意事项。

在小组讨论环节，我看到同学们都很积极，但是也发现有些学生不太会表达自己的观点，或者不太愿意参与讨论。我可能需要在讨论前，先给他们一些引导，比如提出一些具体的问题，帮助他们更好地参与到讨论中来。

至于教学效果，我觉得还是不错的。同学们对功、热和内能的概念有了更深的理解，而且在案例分析题和实验题上，也能提出一些自己的见解。不过，我也注意到，有些学生在面对复杂问题时，还是显得有