3.2 热力学第一定律 说课稿 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册[001].docx

3.2热力学第一定律说课稿-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

主备人

备课成员

设计意图

本节课将带领高二学生深入学习物理选择性必修第三册第三章“热力学第一定律”，旨在让学生理解能量守恒与转换的基本原理，通过实例分析和实验探究，培养学生的科学探究能力和逻辑思维能力，为后续学习打下坚实基础。

核心素养目标

1.培养科学探究能力，通过实验探究能量转换过程，提高观察、实验设计和数据分析的能力。

2.强化科学思维，理解能量守恒定律在热力学中的应用，提升逻辑推理和抽象思维能力。

3.增强社会责任感，认识到能源转换的重要性，激发学生关注能源利用效率，为可持续发展贡献力量。

教学难点与重点

1.教学重点：

-理解热力学第一定律的基本表述，即能量守恒定律在热力学系统中的应用。

-掌握内能、热量和功三者之间的关系，能够运用公式\(\DeltaU=Q+W\)进行能量转换的计算。

-理解等压过程、等体过程和绝热过程中内能的变化。

2.教学难点：

-理解内能的概念及其与分子运动的关系，区分内能和其他形式的能量。

-掌握能量转换过程中功的确定方法，尤其是在非恒定压力下做功的情况。

-应用热力学第一定律解决实际问题，如计算热机效率或分析热传递过程中的能量变化。例如，在讲解绝热过程中，学生可能难以理解内能变化与温度变化之间的关系，需要通过具体实例和实验演示来帮助学生理解。

学具准备

多媒体

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都有本节课所需的物理教材人教版选择性必修第三册。

2.辅助材料：准备与热力学第一定律相关的图片、图表、动画等多媒体资源，以帮助学生直观理解概念。

3.实验器材：准备用于演示等压、等体和绝热过程的实验装置，如气体罐、温度计、压力计等。

4.教室布置：设置分组讨论区，方便学生进行合作学习和实验操作。

教学过程

1.导入（约5分钟）：

-激发兴趣：通过提问“能量守恒定律在日常生活中有哪些体现？”或展示与能量转换相关的实际应用案例，如太阳能热水器的工作原理，来激发学生的兴趣。

-回顾旧知：简要回顾能量的基本概念和能量转换的基本形式，如机械能、电能和热能的转换。

2.新课呈现（约30分钟）：

-讲解新知：详细讲解热力学第一定律的基本表述，即能量守恒定律在热力学系统中的应用，以及内能、热量和功之间的关系。

-举例说明：通过展示不同类型的能量转换过程（如热机循环、电热器加热等），帮助学生理解内能、热量和功在实际应用中的区别和联系。

-互动探究：组织学生进行小组讨论，提出问题如“为什么热量不能直接从低温物体传递到高温物体？”引导学生通过合作探究得出答案。

3.实验演示（约15分钟）：

-实验准备：展示实验器材，如气体罐、温度计、压力计等，并说明实验步骤和预期结果。

-实验操作：在教师的指导下，学生进行实验操作，观察和记录数据。

-数据分析：引导学生分析实验数据，验证热力学第一定律的原理。

4.巩固练习（约20分钟）：

-学生活动：分配练习题，包括选择题、填空题和计算题，让学生独立完成。

-教师指导：巡视课堂，针对学生的练习情况进行个别指导，解答疑问。

5.课堂总结（约10分钟）：

-总结本节课的主要内容，强调热力学第一定律的重要性和应用。

-引导学生思考如何将所学知识应用于实际生活中，提高能源利用效率。

6.作业布置（约5分钟）：

-布置课后练习题，要求学生独立完成并提交。

-预告下周课程内容，让学生有所准备。

7.教学反思（约5分钟）：

-教师根据课堂实际情况，反思教学效果，总结教学经验，为今后的教学提供参考。

知识点梳理

1.热力学第一定律的基本表述

-能量守恒定律在热力学系统中的应用

-内能、热量和功之间的关系

2.内能的概念及其特点

-内能是物体内部分子动能和势能的总和

-内能与物体的温度、体积和物质种类有关

3.热量的定义及传递方式

-热量是能量的一种形式，是物体之间因温度差异而传递的能量

-热量的传递方式有传导、对流和辐射

4.功的定义及计算

-功是力在物体上移动过程中所做的功，等于力与物体位移的乘积

-功的计算公式：\(W=F\cdots\)

5.热力学第一定律公式

-内能变化量\(\DeltaU\)等于热量\(Q\)和功\(W\)之和

-公式：\(\DeltaU=Q+W\)

6.等压过程

-气体在恒定压力下体积变化的过程

-等压过程中的能量转换：气体对外做功，内能增加

7.等体过程

-气体在恒定体积下温度变化的