2024-2025學(xué)年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 3 熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律（4）教案 新人教版選修3-3

2024-2025學(xué)年高中物理第十章熱力學(xué)定律3熱力學(xué)第一定律能量守恒定律（4）教案新人教版選修3-3主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律。在教材的第三章“熱力學(xué)第一定律能量守恒定律”中，詳細(xì)介紹了能量守恒定律的內(nèi)容，以及它在熱力學(xué)中的應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系在于，學(xué)生在前面的課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)了能量的各種形式，如機械能、內(nèi)能等，并了解了能量守恒的概念。本節(jié)課將在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡述能量守恒定律在熱力學(xué)中的具體表現(xiàn)，如熱量的傳遞、功的轉(zhuǎn)化等，以及如何運用能量守恒定律解決實際問題。這將有助于學(xué)生更深入地理解能量的本質(zhì)，以及它在自然界和工程技術(shù)中的應(yīng)用。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解能量守恒定律的基本原理，能夠運用能量守恒定律分析熱力學(xué)過程中的能量轉(zhuǎn)化和傳遞。

2.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過實驗和案例分析，讓學(xué)生親身體驗并理解能量守恒定律在熱力學(xué)中的應(yīng)用。

3.增強學(xué)生的科學(xué)思維能力，能夠運用能量守恒定律解釋日常生活中的現(xiàn)象，如熱量的傳遞、功的轉(zhuǎn)化等。

4.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生認(rèn)識到能量守恒定律在科學(xué)研究中的重要性，以及它在解決實際問題中的應(yīng)用價值。重點難點及解決辦法1.重點：能量守恒定律的基本原理及應(yīng)用

難點：能量守恒定律在熱力學(xué)過程中的具體表現(xiàn)，如熱量的傳遞、功的轉(zhuǎn)化等

解決辦法：通過講解和案例分析，讓學(xué)生深入理解能量守恒定律的基本原理，并學(xué)會運用能量守恒定律分析熱力學(xué)過程中的能量轉(zhuǎn)化和傳遞。

2.重點：科學(xué)探究能力

難點：實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析

解決辦法：組織學(xué)生進(jìn)行實驗探究，提供實驗指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗、收集數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析和解釋，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

3.重點：科學(xué)思維能力

難點：運用能量守恒定律解釋日常生活中的現(xiàn)象

解決辦法：通過實際案例分析，讓學(xué)生運用能量守恒定律解釋日常生活中的現(xiàn)象，如熱量的傳遞、功的轉(zhuǎn)化等，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

4.重點：科學(xué)態(tài)度

難點：認(rèn)識到能量守恒定律在科學(xué)研究中的重要性

解決辦法：通過講解和案例分析，讓學(xué)生認(rèn)識到能量守恒定律在科學(xué)研究中的重要性，以及它在解決實際問題中的應(yīng)用價值，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過深入淺出的講解，使學(xué)生理解能量守恒定律的基本原理，掌握其在熱力學(xué)過程中的應(yīng)用。

2.討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓他們在討論中互相交流、互相啟發(fā)，加深對能量守恒定律的理解。

3.實驗法：設(shè)計相關(guān)的實驗，讓學(xué)生親自動手，通過實驗觀察和分析，理解能量守恒定律在熱力學(xué)過程中的具體表現(xiàn)。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體設(shè)備，如PPT、視頻等，展示能量守恒定律的相關(guān)概念和實驗現(xiàn)象，增強學(xué)生的直觀感受。

2.教學(xué)軟件：利用教學(xué)軟件，如物理仿真軟件，讓學(xué)生通過軟件模擬實驗，更深入地理解能量守恒定律。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線課程、科普文章等，豐富學(xué)生的知識視野，提高他們的自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計用時：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解熱力學(xué)第一定律的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計預(yù)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)熱力學(xué)第一定律內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確熱力學(xué)第一定律教學(xué)目標(biāo)和重難點。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保教學(xué)過程的順利進(jìn)行。

設(shè)計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)第一定律的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的能量守恒定律內(nèi)容，幫助學(xué)生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學(xué)生對舊知的掌握情況，為學(xué)習(xí)熱力學(xué)第一定律打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解熱力學(xué)第一定律知識點，結(jié)合實例幫助學(xué)生理解。

突出重點，強調(diào)難點，通過對比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動探究：

設(shè)計小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞熱力學(xué)第一定律問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學(xué)生提出自己的觀點和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計實踐活動或?qū)嶒灒寣W(xué)生在實踐中體驗知識的應(yīng)用，提高實踐能力。

在新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對熱力學(xué)第一定律知識點進(jìn)行梳理和總結(jié)。

強調(diào)重點和難點，幫助學(xué)生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計用時：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對熱力學(xué)第一定律知識的掌握情況。

鼓勵學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決問題。

錯題訂正：

針對學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯誤，進(jìn)行及時訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與熱力學(xué)第一定律內(nèi)容相關(guān)的拓展知識，拓寬學(xué)生的知識視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結(jié)合內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

鼓勵學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得和體會，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的熱力學(xué)第一定律內(nèi)容，強調(diào)重點和難點。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的熱力學(xué)第一定律內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.理解能量守恒定律的基本原理，能夠運用能量守恒定律分析熱力學(xué)過程中的能量轉(zhuǎn)化和傳遞。

2.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過實驗和案例分析，讓學(xué)生親身體驗并理解能量守恒定律在熱力學(xué)中的應(yīng)用。

3.增強學(xué)生的科學(xué)思維能力，能夠運用能量守恒定律解釋日常生活中的現(xiàn)象，如熱量的傳遞、功的轉(zhuǎn)化等。

4.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生認(rèn)識到能量守恒定律在科學(xué)研究中的重要性，以及它在解決實際問題中的應(yīng)用價值。反思改進(jìn)措施教學(xué)特色創(chuàng)新：

1.利用多媒體設(shè)備豐富教學(xué)手段，如展示實驗過程、模擬熱力學(xué)現(xiàn)象等，增強學(xué)生的直觀感受和參與度。

2.設(shè)計互動探究環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在小組討論中主動思考、提問，培養(yǎng)合作精神和問題解決能力。

存在主要問題：

1.在教學(xué)組織方面，課堂討論環(huán)節(jié)時間分配不夠合理，有時討論時間過長，影響教學(xué)進(jìn)度。

2.在教學(xué)方法上，實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)不夠充分，學(xué)生操作過程中遇到困難時，教師缺乏及時有效的指導(dǎo)。

改進(jìn)措施：

1.調(diào)整課堂討論環(huán)節(jié)的時間分配，確保討論充分且不過度占用課堂時間，保證教學(xué)進(jìn)度。

2.加強實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析的指導(dǎo)，提前準(zhǔn)備詳細(xì)的實驗指導(dǎo)書，并在學(xué)生操作過程中提供及時幫助和指導(dǎo)。同時，設(shè)計一些實驗后的討論和總結(jié)環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生深入理解實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析方法。

3.增加課堂上的個別輔導(dǎo)，關(guān)注學(xué)生的個體差異，對學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生給予更多的關(guān)注和指導(dǎo)，幫助他們克服困難，提高學(xué)習(xí)效果。板書設(shè)計①重點知識點

-熱力學(xué)第一定律：能量守恒定律

-能量的各種形式：機械能、內(nèi)能等

-能量守恒定律的應(yīng)用：熱量傳遞、功的轉(zhuǎn)化等

②重點詞

-能量守恒定律

-熱量傳遞

-功的轉(zhuǎn)化

③重點句

-"能量守恒定律是自然界中最基本的定律之一，它表明在一個封閉系統(tǒng)中，能量不能被創(chuàng)造或銷毀，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。"

-"熱量的傳遞是能量守恒定律在熱力學(xué)過程中的具體表現(xiàn)，它遵循熱力學(xué)第一定律。"

-"功的轉(zhuǎn)化也是能量守恒定律的體現(xiàn)，它涉及到能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。"

板書設(shè)計應(yīng)條理清楚、重點突出、簡潔明了，以便于學(xué)生理解和記憶。同時，板書設(shè)計應(yīng)具有藝術(shù)性和趣味性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。典型例題講解例題1：一個質(zhì)量為m的物體在水平地面上從靜止開始加速運動，已知摩擦系數(shù)為μ，重力加速度為g。求物體在運動過程中所受的摩擦力的大小。

解答：摩擦力的大小為μmg。

例題2：一個密閉容器內(nèi)的氣體被加熱，氣體溫度從T1升高到T2，求氣體壓強的變化。

解答：根據(jù)查理定律，氣體壓強和溫度成正比，所以氣體壓強也會相應(yīng)增大。

例題3：一個質(zhì)量為m的物體從高度h自由落下，求物體落地時的速度。

解答：根據(jù)機械能守恒定律，物體在自由落體過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，所以物體落地時的速度v=