2024-2025學年高中物理第10章熱力學定律1功和內(nèi)能教案3新人教版選修3-3

PAGE1-功和內(nèi)能一、教學目標：物理觀念：1．知道什么是絕熱過程。2．從熱力學的角度相識內(nèi)能的概念。3．理解做功與內(nèi)能變更的數(shù)量關(guān)系。4．理解內(nèi)能的變更與做功的方式、過程無關(guān)。5．知道內(nèi)能和功的單位是相同的?？茖W思維：1、通過視察、思索，知道物體的內(nèi)能是物體的一個狀態(tài)量。2、通過類比方法順當建立內(nèi)能的概念。試驗探究：1、能在探究功和內(nèi)能的問題中，發(fā)覺問題、分析緣由、建構(gòu)模型、解決問題。2、通過學習活動，培育學生視察試驗的實力。培育學生的分析概括實力?？茖W看法與責任:1、初步形成酷愛自然、勇于探究、擅長合作、主動溝通的科學看法。2、通過主動參加學習活動，激發(fā)學生學習物理的愛好。二、教學重點：1、做功與內(nèi)能變更的關(guān)系。2、內(nèi)能的概念三、教學難點：1、內(nèi)能概念的建立四、教學用具干電池、錫箔紙、棉花、空氣壓縮引火儀、乙醇、溫度傳感器、礦泉水瓶、自制演示試驗一套、多媒體教學設(shè)備等五、教學流程系統(tǒng)對系統(tǒng)對外做功演示：試驗2得出結(jié)論小結(jié)本節(jié)課鞏固提高情境1引入課題演示試驗1視頻播放得出結(jié)論焦耳兩大試驗分析總結(jié)功能關(guān)系類比法：建內(nèi)能概念加深對內(nèi)能的理解六、設(shè)計思想本節(jié)課是人教版物理選修3-3第十章第一節(jié)，本節(jié)內(nèi)容在力學能量守恒定律之后和熱學中的熱力學定律之間起到承上啟下的作用，是學習后續(xù)內(nèi)容的基礎(chǔ)。學生在此前已經(jīng)學習了分子動理論、物態(tài)變更等內(nèi)容，為本節(jié)課做了學問儲備。本課的難點是建立內(nèi)能的概念和理解做功與內(nèi)能變更的關(guān)系，為了將這一抽象概念詳細化，設(shè)計思路是通過物理現(xiàn)象充分讓學生在詳細的演示試驗和試驗探究中視察、思索、分析，繼而通過老師的引導得出并理解相應(yīng)的物理規(guī)律。七、教學過程教學環(huán)節(jié)老師活動學生活動設(shè)計意圖引入課題1、引入問題思索：寒冷的冬天，我們靠什么方式暖手2、演示試驗：給出干電池、錫箔紙、棉花、空氣壓縮引火儀，引導學生思索使得棉花點燃的方式。引出本節(jié)課題：做功與內(nèi)能1、通過思索回答問題，回憶學問：做功和熱傳遞是升溫的兩種方式。為本節(jié)課后續(xù)分析做打算。2、學生設(shè)計演示方法，老師演示，學生視察現(xiàn)象，分析緣由1、創(chuàng)設(shè)情境，并引入本節(jié)探討的問題。激發(fā)學生學習愛好。2、引導學生思索做功和熱傳遞可以使物體溫度上升。3、進一步理解溫度是系統(tǒng)的一個狀態(tài)量。教學環(huán)節(jié)老師活動學生活動設(shè)計意圖引導學生理解焦耳試驗1思索1：如何只探討做功和狀態(tài)變更之間的關(guān)系？講解并描述：那么做功與系統(tǒng)狀態(tài)的變更量之間有什么關(guān)系呢？對于這個問題，早在1840年，英國物理學家焦耳已把這個問題探討清晰，現(xiàn)在我們一起去學習的聞名的兩個試驗。⒈介紹試驗原理：重物下落帶動輪葉旋轉(zhuǎn)，通過對容器里的水攪拌時，產(chǎn)生摩察力對水做功，水溫上升。⒉理解試驗：（1）在這個試驗中，應(yīng)選擇那些物體做為探討的系統(tǒng)？(2)這個試驗中的容器用絕熱性能良好的材料，為什么？3.提問：假如你是當年的焦耳，那你會怎樣設(shè)計試驗方案探討做功與系統(tǒng)內(nèi)能變更量之間的關(guān)系？4焦耳通過多次試驗，得出一條很重要的規(guī)律？1、變更系統(tǒng)狀態(tài)有兩種方式：做功和熱傳遞，為了解除熱傳遞的干擾，須要絕熱過程。試驗、感受：領(lǐng)悟：1.理解前人設(shè)計試驗的原理，感受科學家設(shè)計思想。2明白此試驗的勝利的前提條件，絕熱過程。4學生思索：當年焦耳是如何設(shè)計方案探討做功與狀態(tài)變更量之間的關(guān)系？5學生總結(jié)試驗得出的規(guī)律：在絕熱過程只要重力做的功相同，系統(tǒng)的狀態(tài)變更量相同，即溫度上升相同。通過對焦耳試驗的學習：⑴使學生感受科學與文學的聯(lián)系。通過學生試驗，使學生產(chǎn)生感性相識。通過引導學生溝通試驗感受，并使之保持學習愛好，培育其語言表達實力。通過引導學生溝通試驗使其感性相識上升到理性相識。讓學生明白規(guī)律的得出是建立在試驗的基礎(chǔ)之上的。教學環(huán)節(jié)老師活動學生活動設(shè)計意圖新課教學探究電功和系統(tǒng)狀態(tài)變更的關(guān)系1、引導:在了解焦耳試驗一的基礎(chǔ)上，提問：我們已經(jīng)知道了做機械功和電功都可以讓系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變更，那么對系統(tǒng)做電功和系統(tǒng)的狀態(tài)變更間是否也滿意類似的關(guān)系呢？2、介紹器材：兩個功率不等的熱得快，兩個開水瓶，溫度傳感器等3、提問：如何設(shè)計試驗達到目的？4、進行試驗5、溝通視察到的試驗現(xiàn)象6、總結(jié)1、猜想應(yīng)當也有類似關(guān)系2、可以設(shè)計比照試驗，將功率不同的熱得快加熱相同的兩個系統(tǒng)，通過限制通電時間，使得熱得快做的電功相同，視察開水瓶里的水的溫度上升是否相同。3、觀看、回憶、強化記憶4、思索、回答：兩個試驗表明，系統(tǒng)狀態(tài)的變更取決于做功的數(shù)量和做功方式無關(guān)通過設(shè)問創(chuàng)設(shè)情境Ⅳ，請同學們設(shè)計試驗方案，溝通，然后學生試驗，溝通試驗現(xiàn)象，培育學生試驗操作實力，語言表達實力，培育學生的創(chuàng)新實力，培育學生的團隊合作精神，一絲不茍的科學看法。

教學環(huán)節(jié)老師活動學生活動設(shè)計意圖新課教學引出內(nèi)能定義1、試驗探究結(jié)論：在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)確定，不依靠于做功的詳細過程和方式。2、回顧哪些力做功僅由物體的起點和終點兩個位置確定與物體的運動路徑無關(guān)？3、外力對絕熱系統(tǒng)做功對應(yīng)什么？4、內(nèi)能：只依靠于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量5、兩個內(nèi)能定義的比較，兩個定義一樣嗎？1、重力做功——重力勢能電場力做功——電勢能外力對絕熱系統(tǒng)做功——某種能量2、前者為后者供應(yīng)了微觀說明培育學生的視察實力、推理聯(lián)想實力通過設(shè)問創(chuàng)設(shè)情境Ⅴ,在此過程中培育學生語言表達實力、視察試驗的實力。用多媒體展示，使學生保持學習愛好，強化學生的感性相識，從而使學生更簡單上升到理性相識。推導功和內(nèi)能變更關(guān)系1理論分析，外界對絕熱系統(tǒng)做功和系統(tǒng)的內(nèi)能增量間的關(guān)系？2接著驗證：將溫度傳感器的示數(shù)記錄下來，代入excel表格，比較電功和水的內(nèi)能增量ΔE=CmΔt，驗證W=ΔU，得到結(jié)論。1、W=ΔU用試驗事實來得出結(jié)論，教會學生科學的試驗探究看法與方法

教學環(huán)節(jié)老師活動學生活動設(shè)計意圖新課教學探究系統(tǒng)對外做功1、理論分析：絕熱系統(tǒng)對外做功，自身內(nèi)能如何變更2、試驗演示：礦泉水瓶、高濃度乙醇3、視察現(xiàn)象4、說明現(xiàn)象1、依據(jù)W=ΔU分析，絕熱系統(tǒng)對外做功，自身內(nèi)能應(yīng)當會減小2、現(xiàn)象1:瓶蓋被彈出去現(xiàn)象2：瓶口冒出白霧