3.1 功、熱和內(nèi)能的改變 教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)

3.1功、熱和內(nèi)能的改變教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃3課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容人教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)3.1功、熱和內(nèi)能的改變

1.功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系

2.內(nèi)能的概念及表示

3.熱量的概念及單位

4.熱量的計(jì)算

5.熱量的單位換算

6.熱量的單位與功的單位的關(guān)系

7.熱量的單位與能量的單位的關(guān)系

8.內(nèi)能的改變與做功的關(guān)系

9.熱量的做功與內(nèi)能的改變的關(guān)系

10.做功的功量與內(nèi)能的改變的關(guān)系二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，通過(guò)探究功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系，使學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法。

2.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理概念的理解和應(yīng)用能力，通過(guò)講解內(nèi)能的概念及表示，使學(xué)生能夠正確理解和運(yùn)用物理概念。

3.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理量的單位和換算的理解和應(yīng)用能力，通過(guò)講解熱量的概念及單位、熱量的單位換算、熱量的單位與功的單位的關(guān)系，使學(xué)生能夠正確理解和運(yùn)用物理量及其單位。

4.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解和應(yīng)用能力，通過(guò)講解內(nèi)能的改變與做功的關(guān)系、熱量的做功與內(nèi)能的改變的關(guān)系、做功的功量與內(nèi)能的改變的關(guān)系，使學(xué)生能夠正確理解和運(yùn)用物理規(guī)律。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系

2.內(nèi)能的概念及表示

3.熱量的概念及單位

4.熱量的單位換算

5.熱量的單位與功的單位的關(guān)系

6.內(nèi)能的改變與做功的關(guān)系

7.熱量的做功與內(nèi)能的改變的關(guān)系

8.做功的功量與內(nèi)能的改變的關(guān)系

難點(diǎn)：

1.功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系的理解

2.內(nèi)能的概念及表示的理解

3.熱量的單位換算的掌握

4.熱量的單位與功的單位的關(guān)系的理解

5.內(nèi)能的改變與做功的關(guān)系的理解

6.熱量的做功與內(nèi)能的改變的關(guān)系的理解

7.做功的功量與內(nèi)能的改變的關(guān)系的理解

解決辦法：

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)例來(lái)幫助學(xué)生理解和掌握功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

2.通過(guò)講解和練習(xí)來(lái)幫助學(xué)生理解和掌握內(nèi)能的概念及表示。

3.通過(guò)講解和練習(xí)來(lái)幫助學(xué)生理解和掌握熱量的概念及單位。

4.通過(guò)講解和練習(xí)來(lái)幫助學(xué)生理解和掌握熱量的單位換算。

5.通過(guò)講解和練習(xí)來(lái)幫助學(xué)生理解和掌握熱量的單位與功的單位的關(guān)系。

6.通過(guò)講解和練習(xí)來(lái)幫助學(xué)生理解和掌握內(nèi)能的改變與做功的關(guān)系。

7.通過(guò)講解和練習(xí)來(lái)幫助學(xué)生理解和掌握熱量的做功與內(nèi)能的改變的關(guān)系。

8.通過(guò)講解和練習(xí)來(lái)幫助學(xué)生理解和掌握做功的功量與內(nèi)能的改變的關(guān)系。四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過(guò)教師的講解，使學(xué)生掌握功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系、內(nèi)能的概念及表示、熱量的概念及單位等基本概念和規(guī)律。

2.討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，激發(fā)學(xué)生的思考和參與熱情，提高學(xué)生的理解和應(yīng)用能力。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和學(xué)生的實(shí)際操作，使學(xué)生直觀(guān)地理解和掌握物理規(guī)律，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體教學(xué)：利用多媒體課件展示物理規(guī)律的動(dòng)畫(huà)演示和實(shí)例，幫助學(xué)生更好地理解和掌握物理概念和規(guī)律。

2.教學(xué)軟件：利用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)和問(wèn)題解答，提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的理解和應(yīng)用能力。

3.實(shí)物教學(xué)：利用實(shí)物進(jìn)行演示，使學(xué)生直觀(guān)地理解和掌握物理概念和規(guī)律，提高學(xué)生的觀(guān)察能力和思維能力。

4.小組合作學(xué)習(xí)：組織學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的思考和參與熱情，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和解決問(wèn)題的能力。

5.作業(yè)與練習(xí)：布置相關(guān)的作業(yè)和練習(xí)，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的應(yīng)用能力和解決問(wèn)題的能力。五、教學(xué)流程導(dǎo)入新課（10分鐘）

1.教師通過(guò)提問(wèn)的方式，引導(dǎo)學(xué)生回顧功的概念和能量的類(lèi)型，引出功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

2.教師展示一些日常生活中的實(shí)例，如跑步、推車(chē)等，讓學(xué)生感受功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

3.教師提出問(wèn)題：“為什么在跑步時(shí)我們會(huì)感到疲勞？”，引導(dǎo)學(xué)生思考內(nèi)能的概念和表示。

新課講授（15分鐘）

1.教師講解功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系，通過(guò)實(shí)例和公式進(jìn)行演示，幫助學(xué)生理解和掌握。

2.教師講解內(nèi)能的概念及表示，通過(guò)講解和練習(xí)，使學(xué)生能夠正確理解和運(yùn)用。

3.教師講解熱量的概念及單位，通過(guò)講解和練習(xí)，使學(xué)生能夠正確理解和運(yùn)用。

實(shí)踐活動(dòng)（10分鐘）

1.學(xué)生進(jìn)行小組合作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力。

2.學(xué)生進(jìn)行小組討論，通過(guò)討論內(nèi)能的概念及表示，提高學(xué)生的理解和應(yīng)用能力。

3.學(xué)生進(jìn)行小組合作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究熱量的概念及單位，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力。

學(xué)生小組討論（10分鐘）

1.學(xué)生小組討論功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系，通過(guò)實(shí)例進(jìn)行分析和討論，提高學(xué)生的理解和應(yīng)用能力。

2.學(xué)生小組討論內(nèi)能的概念及表示，通過(guò)討論和練習(xí)，使學(xué)生能夠正確理解和運(yùn)用。

3.學(xué)生小組討論熱量的概念及單位，通過(guò)討論和練習(xí)，使學(xué)生能夠正確理解和運(yùn)用。

1.教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)的功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系、內(nèi)能的概念及表示、熱量的概念及單位等知識(shí)點(diǎn)。

2.教師提出一些問(wèn)題，讓學(xué)生回答，檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.教師對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。六、知識(shí)點(diǎn)梳理1.功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系：功是力對(duì)物體作用的空間累積效應(yīng)，能量是物體做功的本領(lǐng)。功與能量之間存在轉(zhuǎn)換關(guān)系，即：功=能量的改變。

2.內(nèi)能的概念及表示：內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子或原子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和。內(nèi)能的單位是焦耳，用符號(hào)J表示。

3.熱量的概念及單位：熱量是指物體吸收或放出的能量。熱量的單位是焦耳，用符號(hào)J表示。

4.熱量的單位換算：熱量單位焦耳與牛頓米（N·m）的關(guān)系是：1焦耳=1牛頓米。

5.熱量的單位與功的單位的關(guān)系：熱量單位焦耳與功單位焦耳的關(guān)系是：1焦耳=1焦耳。

6.內(nèi)能的改變與做功的關(guān)系：內(nèi)能的改變等于外力對(duì)物體做的功。

7.熱量的做功與內(nèi)能的改變的關(guān)系：熱量的做功等于內(nèi)能的改變。

8.做功的功量與內(nèi)能的改變的關(guān)系：做功的功量等于內(nèi)能的改變。

9.功率的概念及計(jì)算：功率是指單位時(shí)間內(nèi)做功的快慢，計(jì)算公式為：功率=功/時(shí)間。

10.動(dòng)能的概念及計(jì)算：動(dòng)能是指物體因運(yùn)動(dòng)而具有的能，計(jì)算公式為：動(dòng)能=1/2mv^2，其中m為物體的質(zhì)量，v為物體的速度。

11.勢(shì)能的概念及計(jì)算：勢(shì)能是指物體因位置或形態(tài)而具有的能，計(jì)算公式為：勢(shì)能=mgh，其中m為物體的質(zhì)量，g為重力加速度，h為物體的高度。

12.機(jī)械能的概念及守恒：機(jī)械能是指物體動(dòng)能和勢(shì)能的總和，機(jī)械能守恒是指在沒(méi)有外力作用的情況下，一個(gè)物體的機(jī)械能保持不變。

13.內(nèi)能的改變與溫度變化的關(guān)系：內(nèi)能的改變與溫度變化存在關(guān)系，即：內(nèi)能的改變=物體吸收的熱量。

14.熱量的單位與溫度變化的關(guān)系：熱量單位焦耳與溫度變化的關(guān)系是：1焦耳=1攝氏度。

15.內(nèi)能的改變與溫度變化的關(guān)系的計(jì)算：內(nèi)能的改變=物體吸收的熱量=（物體質(zhì)量）*（溫度變化）*（比熱容）。

16.比熱容的概念及計(jì)算：比熱容是指單位質(zhì)量的物體溫度升高或降低1攝氏度所吸收的熱量，計(jì)算公式為：比熱容=（吸收的熱量）/（物體質(zhì)量）/（溫度變化）。

17.熱傳遞的概念及方式：熱傳遞是指熱量在物體之間的傳遞，方式有傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。

18.熱傳遞的條件：熱傳遞需要兩個(gè)物體之間存在溫度差，并且存在物體之間的接觸或介質(zhì)。

19.熱力學(xué)第一定律：熱力學(xué)第一定律是指在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量守恒，即：能量不能憑空產(chǎn)生或消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。

20.熱力學(xué)第二定律：熱力學(xué)第二定律是指在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，熱量總是從高溫物體流向低溫物體，即：熱量不能自發(fā)地從低溫物體流向高溫物體。七、課堂1.提問(wèn)：教師通過(guò)提問(wèn)的方式，了解學(xué)生對(duì)功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系、內(nèi)能的概念及表示、熱量的概念及單位等知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。例如：“請(qǐng)解釋一下功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系？”、“內(nèi)能的概念是什么？”、“熱量的單位是什么？”等。

2.觀(guān)察：教師在課堂上觀(guān)察學(xué)生的反應(yīng)和參與情況，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用能力。例如，學(xué)生是否能夠正確回答問(wèn)題、是否積極參與討論等。

3.測(cè)試：教師可以設(shè)計(jì)一些小測(cè)試，如選擇題、填空題等，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。例如：“請(qǐng)寫(xiě)出功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系公式?！?、“請(qǐng)解釋一下內(nèi)能的概念?！?、“請(qǐng)寫(xiě)出熱量的單位?！钡?。

作業(yè)評(píng)價(jià)（15分鐘）

1.作業(yè)批改：教師認(rèn)真批改學(xué)生的作業(yè)，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用能力。例如，學(xué)生是否能夠正確回答問(wèn)題、是否能夠正確運(yùn)用公式等。

2.點(diǎn)評(píng)反饋：教師對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和反饋，及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤，并鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力。例如：“你的作業(yè)做得很好，但在這個(gè)問(wèn)題上還有改進(jìn)的空間，請(qǐng)?jiān)偎伎家幌??！?、“你的作業(yè)做得不錯(cuò)，繼續(xù)保持?！钡?。

3.鼓勵(lì)學(xué)生：教師鼓勵(lì)學(xué)生在作業(yè)中表現(xiàn)出色的學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。例如：“你在這次作業(yè)中表現(xiàn)出色，展現(xiàn)了你對(duì)功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系的深刻理解?！?、“你的作業(yè)做得很好，體現(xiàn)了你對(duì)內(nèi)能的概念及表示的掌握?！钡?。八、典型例題講解1.例題1：一個(gè)物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，已知其速度為v，質(zhì)量為m，求物體在時(shí)間t內(nèi)的功。

解答：物體的功等于力對(duì)物體作用的時(shí)間乘以力的大小。在這個(gè)問(wèn)題中，物體受到的力是恒定的，所以功等于力乘以時(shí)間，即W=F*t。因?yàn)槲矬w的速度是恒定的，所以力F=m*a，其中a是加速度。將F=m*a代入W=F*t，得到W=m*a*t。

2.例題2：一個(gè)物體在水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，已知其速度為v，質(zhì)量為m，求物體在時(shí)間t內(nèi)的動(dòng)能。

解答：物體的動(dòng)能等于質(zhì)量乘以速度的平方除以2，即E=1/2*m*v^2。將速度v代入公式，得到E=1/2*m*(v*t)^2。

3.例題3：一個(gè)物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，已知其質(zhì)量為m，求物體在時(shí)間t內(nèi)的勢(shì)能。

解答：物體的勢(shì)能等于質(zhì)量乘以重力加速度乘以高度的乘積，即E=m*g*h。因?yàn)槲矬w是從靜止開(kāi)始下落的，所以勢(shì)能的初始值為0，最終勢(shì)能E=m*g*h。

4.例題4：一個(gè)物體在水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，已知其速度為v，質(zhì)量為m，求物體在時(shí)間t內(nèi)的功率。

解答：物體的功率等于力對(duì)物體作用的時(shí)間乘以力的大小，即P=F*t。因?yàn)槲矬w的速度是恒定的，所以力F=m*a，其中a是加速度。將F=m*a代入P=F*t，得到P=m*a*t。

5.例題5：一個(gè)物體在水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，已知其速度為v，質(zhì)量為m，求物體在時(shí)間t內(nèi)的機(jī)械能。

解答：物體的機(jī)械能等于動(dòng)能加上勢(shì)能，即E=E_k+E_p。物體的動(dòng)能E_k等于質(zhì)量乘以速度的平方除以2，即E_k=1/2*m*v^2。物體的勢(shì)能E_p等于質(zhì)量乘以重力加速度乘以高度的乘積，即E_p=m*g*h。將E_k和E_p代入E=E_k+E_p，得到E=1/2*m*v^2+m*g*h。板書(shū)設(shè)計(jì)1.功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系

2.內(nèi)能的概念及表示

3.熱量的概念及單位

4.熱量的單位換算

5.熱量的單位與功的單位的關(guān)系

6.內(nèi)能的改變與做功的關(guān)系

7.熱量的做功與內(nèi)能的改變的關(guān)系

8.做功的功量與內(nèi)能的改變的關(guān)系

9.功率的概念及計(jì)算

10.動(dòng)能的概念及計(jì)算

11.勢(shì)能的概念及計(jì)算

12.機(jī)械能的概念及守恒

13.內(nèi)能的改變與溫度變化的關(guān)系

14.熱量的單位與溫度變化的關(guān)系

15.內(nèi)能的改變與溫度變化的關(guān)系的計(jì)算

16.比熱容的概念及計(jì)算

17.熱傳遞的概念及方式

18.熱傳遞的條件

19.熱力學(xué)第一定律

20.熱力學(xué)第二定律

21.總結(jié)：功、熱和內(nèi)能的改變之間的關(guān)系及應(yīng)用教學(xué)反思與改進(jìn)在本節(jié)課的教學(xué)中，我通過(guò)講授法、討論法和實(shí)驗(yàn)法等多種教學(xué)方法，結(jié)合多媒體教學(xué)、教學(xué)軟件和實(shí)物教學(xué)等教學(xué)手段，力求讓學(xué)生能夠更好地理解和掌握功、熱和內(nèi)能的改變之間的關(guān)系。但是，在教學(xué)過(guò)程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進(jìn)的地方。

首先，在講授功與能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系時(shí)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)公式的理解和應(yīng)用還存在困難。為了改善這一點(diǎn)，我計(jì)劃在未來(lái)的教學(xué)中，增加更多的實(shí)例和練習(xí)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

其次，在講解內(nèi)能的概