(教學(xué)設(shè)計)第3章 1 功、熱和內(nèi)能的改變2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第三冊(人教版2019)

(教學(xué)設(shè)計)第3章1功、熱和內(nèi)能的改變2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第三冊(人教版2019)科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）(教學(xué)設(shè)計)第3章1功、熱和內(nèi)能的改變2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第三冊(人教版2019)教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第三冊（人教版2019）第3章第1節(jié)，主要包括功、熱和內(nèi)能的改變兩個方面的內(nèi)容。具體包括：

1.功的概念和計算：引導(dǎo)學(xué)生理解功的定義，掌握功的計算公式，并能應(yīng)用于實際問題中。

2.能量守恒定律：通過實驗和理論分析，讓學(xué)生理解能量守恒定律的內(nèi)容和意義。

3.內(nèi)能的改變：講解內(nèi)能的概念，引導(dǎo)學(xué)生理解內(nèi)能的改變方式，包括熱傳遞和做功兩種方式。

4.熱力學(xué)第一定律：介紹熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生理解內(nèi)能、熱量和功之間的關(guān)系。

5.實例分析：通過分析實際問題，讓學(xué)生運用所學(xué)知識解決生活中的物理問題。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度四個方面。具體包括：

1.物理觀念：幫助學(xué)生建立功、能量守恒、內(nèi)能等基本的物理觀念，理解物理現(xiàn)象背后的本質(zhì)。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運用邏輯思維、批判性思維分析問題和解決問題的能力，能夠運用所學(xué)知識解釋實際問題。

3.科學(xué)探究：通過實驗和問題探究，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰Α?shù)據(jù)處理能力，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。

4.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣和熱情，增強學(xué)生的自信心，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和責(zé)任感。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

a.功的概念和計算：理解功的定義，掌握功的計算公式，并能應(yīng)用于實際問題中。

b.能量守恒定律：理解能量守恒定律的內(nèi)容和意義，能夠運用能量守恒定律分析問題。

c.內(nèi)能的改變：理解內(nèi)能的概念，掌握內(nèi)能的改變方式，包括熱傳遞和做功兩種方式。

d.熱力學(xué)第一定律：掌握熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容，理解內(nèi)能、熱量和功之間的關(guān)系。

2.教學(xué)難點：

a.功的計算：功的計算涉及到力和位移的夾角，學(xué)生可能難以理解力和位移方向不一致時的情況。

b.內(nèi)能的改變：學(xué)生可能難以理解內(nèi)能的改變方式，特別是做功和熱傳遞在實際問題中的應(yīng)用。

c.熱力學(xué)第一定律：學(xué)生可能難以理解內(nèi)能、熱量和功之間的關(guān)系，以及能量守恒定律在實際問題中的應(yīng)用。

d.實例分析：學(xué)生可能難以將所學(xué)知識應(yīng)用于實際問題中，需要教師通過具體案例進行引導(dǎo)和講解。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材，人教版2019年高中物理選擇性必修第三冊。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以幫助學(xué)生更好地理解功、能量守恒和內(nèi)能的改變等概念。

3.實驗器材：根據(jù)教學(xué)需要，準(zhǔn)備實驗器材，如力學(xué)實驗裝置、溫度計、熱量計等，確保實驗器材的完整性和安全性。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實驗操作臺等，以提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和實踐空間。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對“功、熱和內(nèi)能的改變”的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道什么是功？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于功的圖片或視頻片段，如運動員舉重、汽車行駛等，讓學(xué)生初步感受功的魅力或特點。

簡短介紹功的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.功基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解功的基本概念、計算方法和原理。

過程：

講解功的定義，包括其計算公式和主要應(yīng)用場景。

詳細介紹功的計算方法，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

通過實例或案例，讓學(xué)生更好地理解功的實際應(yīng)用或作用。

3.功案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解功的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的功案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學(xué)生全面了解功的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用功解決實際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與功相關(guān)的主題進行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達能力，同時加深全班對功的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)功的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括功的基本概念、計算方法、案例分析等。

強調(diào)功在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進一步探索和應(yīng)用功。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于功的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識點梳理本節(jié)課的知識點主要包括功的概念和計算、能量守恒定律、內(nèi)能的改變、熱力學(xué)第一定律以及實例分析等。具體如下：

1.功的概念和計算：

-功的定義：力與力的方向上發(fā)生的位移的乘積。

-功的計算公式：W=F×s×cosθ，其中θ為力和位移的夾角。

-功的分類：正功（力與位移方向相同）、負功（力與位移方向相反）、不做功（力與位移垂直）。

2.能量守恒定律：

-能量守恒定律的定義：能量不能創(chuàng)造也不能消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變。

-能量守恒定律的應(yīng)用：解釋各種能量轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。

3.內(nèi)能的改變：

-內(nèi)能的定義：物體內(nèi)部所有分子的動能和分子勢能的總和。

-內(nèi)能的改變方式：熱傳遞（熱量Q=mcΔT，其中m為質(zhì)量，c為比熱容，ΔT為溫度變化）和做功（外界對物體做功或物體對外界做功）。

4.熱力學(xué)第一定律：

-熱力學(xué)第一定律的定義：系統(tǒng)的內(nèi)能變化等于外界對系統(tǒng)做的功加上系統(tǒng)吸收的熱量。

-熱力學(xué)第一定律的表達式：ΔU=W+Q，其中ΔU為內(nèi)能變化，W為外界對系統(tǒng)做的功，Q為系統(tǒng)吸收的熱量。

5.實例分析：

-利用功的計算公式分析實際問題，如運動員舉重、汽車行駛等。

-應(yīng)用能量守恒定律解釋各種能量轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，如熱機效率、物體加熱等。

-通過實際案例讓學(xué)生理解內(nèi)能的改變方式，如熱傳遞和做功在生活中的應(yīng)用。

-利用熱力學(xué)第一定律分析系統(tǒng)內(nèi)能的變化，如熱力學(xué)循環(huán)、能量轉(zhuǎn)換效率等。內(nèi)容邏輯關(guān)系1.重點知識點：

-功的概念和計算公式

-能量守恒定律的內(nèi)容和應(yīng)用

-內(nèi)能的定義和改變方式

-熱力學(xué)第一定律的表達式和意義

-實例分析的方法和技巧

2.詞、句：

-功：力的方向上發(fā)生的位移的乘積，計算公式為W=F×s×cosθ。

-能量守恒定律：能量不能創(chuàng)造也不能消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變。

-內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子的動能和分子勢能的總和，改變方式包括熱傳遞和做功。

-熱力學(xué)第一定律：系統(tǒng)的內(nèi)能變化等于外界對系統(tǒng)做的功加上系統(tǒng)吸收的熱量，表達式為ΔU=W+Q。

-實例分析：通過具體案例分析功、能量守恒和內(nèi)能的改變在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。

3.板書設(shè)計：

①功的概念和計算公式

-功的定義：力的方向上發(fā)生的位移的乘積

-計算公式：W=F×s×cosθ

②能量守恒定律

-內(nèi)容：能量不能創(chuàng)造也不能消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體

-應(yīng)用：解釋各種能量轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移現(xiàn)象

③內(nèi)能的改變

-定義：物體內(nèi)部所有分子的動能和分子勢能的總和

-改變方式：熱傳遞（Q=mcΔT）和做功

④熱力學(xué)第一定律

-表達式：ΔU=W+Q

-意義：系統(tǒng)的內(nèi)能變化等于外界對系統(tǒng)做的功加上系統(tǒng)吸收的熱量

⑤實例分析

-分析方法：通過具體案例分析功、能量守恒和內(nèi)能的改變在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用

-分析技巧：注意選擇具有代表性的案例，結(jié)合理論知識進行深入分析反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.案例教學(xué)法：通過引入現(xiàn)實生活中的實例，讓學(xué)生更好地理解功、能量守恒和內(nèi)能的改變等概念，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

2.小組討論：組織學(xué)生進行小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力，同時也能夠促進學(xué)生之間的交流和互動。

3.板書設(shè)計：采用簡潔明了的板書設(shè)計，突出重點知識點，幫助學(xué)生理解和記憶，同時也能夠方便學(xué)生跟隨教師的思路進行學(xué)習(xí)。

（二）存在主要問題

1.教學(xué)內(nèi)容安排：在教學(xué)內(nèi)容安排上，需要更加注重學(xué)生的接受能力和理解程度，避免過于繁雜的理論講解，注重理論與實踐的結(jié)合。

2.教學(xué)方法：在教學(xué)方法上，需要更加注重學(xué)生的參與和互動，避免單一的講授方式，增加學(xué)生的實踐和操作機會，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

3.教學(xué)評價：在教學(xué)評價上，需要更加注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和表現(xiàn)，避免過分強調(diào)考試成績，注重學(xué)生的全面發(fā)展和個性培養(yǎng)。

（三）改進措施

1.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容：在教學(xué)內(nèi)容上，需要更加注重學(xué)生的接受能力和理解程度，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的難易程度和深度，注重理論與實踐的結(jié)合，增加實際案例的講解和分析。

2.改進教學(xué)方法：在教學(xué)方法上，需要更加注重學(xué)生的參與和互動，采用多元化的教學(xué)方式，如小組討論、實驗操作、案例分析等，增加學(xué)生的實踐和操作機會，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

3.優(yōu)化教學(xué)評價：在教學(xué)評價上，需要更加注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和表現(xiàn)，采用多元化的評價方式，如課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、實驗操作等，注重學(xué)生的全面發(fā)展和個性培養(yǎng)，鼓勵學(xué)生積極參與和主動學(xué)習(xí)。課后作業(yè)1.功的計算：要求學(xué)生根據(jù)功的計算公式，計算日常生活中的一些功，如運動員舉重、汽車行駛等，并解釋其計算過程和結(jié)果的意義。

2.能量守恒定律的應(yīng)用：要求學(xué)生運用能量守恒定律解釋一些實際問題，如