2024-2025学年高中物理 第十章 热力学定律 2 热和内能教案2 新人教版选修3-3

2024-2025学年高中物理第十章热力学定律2热和内能教案2新人教版选修3-3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：高中物理第十章热力学定律2热和内能

2.教学年级和班级：高中物理选修3-3

3.授课时间：2024-2025学年第二学期第1周

4.教学时数：2课时（90分钟）二、核心素养目标1.科学探究能力：学生能够运用科学方法，通过实验和观察，探究热和内能的基本规律。

2.逻辑推理能力：学生能够运用热力学定律，进行逻辑推理，解释实际问题中的热现象。

3.数据分析能力：学生能够收集和分析实验数据，运用数学工具，归纳和总结热和内能的变化规律。

4.知识运用能力：学生能够将热和内能的知识运用到实际问题中，解决生活中的热现象问题。

5.科学思维品质：学生能够培养批判性思维和创新意识，对热和内能的知识进行深入思考和质疑。三、重点难点及解决办法重点：

1.热力学定律的应用：学生能够运用热力学定律分析和解决实际问题。

2.内能的概念和计算：学生能够理解内能的概念，并掌握计算方法。

3.热传递的原理：学生能够解释热传递的原理，并应用于实际问题。

难点：

1.热力学定律的抽象理解：学生对于热力学定律的抽象概念难以理解。

2.内能的计算和变化：学生对于内能的计算方法和变化规律难以掌握。

3.热传递的复杂现象：学生对于热传递在不同条件下的复杂现象难以理解。

解决办法：

1.通过实际案例和问题，引导学生运用热力学定律分析和解决问题，提高学生的应用能力。

2.通过实验和观察，让学生直观地理解内能的概念和计算方法，提供实际操作的机会。

3.通过动画和图像演示，生动地展示热传递的原理和复杂现象，帮助学生更好地理解。

4.分层次教学，针对不同学生的理解程度，给予个别辅导和指导，帮助学生克服难点。

5.引导学生进行小组讨论和合作，通过互动交流，共同解决问题，提高学生的合作能力。四、教学资源1.软硬件资源：多媒体投影仪、计算机、实验器材（如温度计、热量计、热源等）、实验室。

2.课程平台：学校提供的教学管理系统，用于发布教学资料、布置作业和交流。

3.信息化资源：电子教材、教学课件、在线视频教程、热力学定律相关的科普文章。

4.教学手段：讲解、实验演示、小组讨论、问题解答、互动式教学、实践活动。五、教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《热和内能》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过需要加热或冷却食物的情况？”这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索热和内能的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解内能的基本概念。内能是物体分子间相互作用的结果，它与物体的温度和质量有关。内能是热力学中的一个重要概念，它对于物体的热行为和热传递过程起着关键作用。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了内能在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。例如，我们可以通过增加内能的方式来加热食物，或者通过减少内能的方式来冷却食物。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调内能的概念和计算方法这两个重点。对于内能的计算方法，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与热和内能相关的实际问题。例如，讨论在不同温度下物体的内能变化情况。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示热和内能的基本原理，例如通过加热或冷却物体来改变其内能。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“热和内能在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考，例如“在不同环境中，如何通过改变内能来适应温度变化？”

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了内能的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对热和内能的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。六、拓展与延伸1.提供了与本节课内容相关的拓展阅读材料，包括《热力学定律的应用》、《内能与温度关系的研究》、《热传递的原理和应用》等科普文章。这些材料可以帮助学生更深入地了解热和内能的相关知识，并扩展他们的视野。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究。学生可以在家中进行相关的实验操作，如探究不同物体的热传导性能、测量不同温度下物体的内能变化等。此外，学生还可以通过查找相关的科普文章和视频，进一步了解热和内能的原理和应用。

3.鼓励学生参与课堂讨论和提问。学生可以提出自己在学习中遇到的问题或疑惑，与其他同学和老师进行交流和讨论，共同解决问题。同时，学生也可以主动分享自己在课后学习和探究中的发现和成果，与大家一起分享和学习。

4.鼓励学生进行相关的实践活动。学生可以参与学校或社区的热和能源相关的实践活动，如节能宣传、环保活动等。通过实践活动，学生可以更好地理解热和能源的重要性和应用，提高自己的实践能力和社会责任感。

5.提供相关的学习资源和指导。学生可以利用学校图书馆或在线资源，查找相关的书籍、论文和教材，进一步深入学习热和内能的知识。同时，老师也会提供必要的指导和帮助，解答学生在学习过程中的疑问和问题。七、课后作业1.解释内能的概念，并给出两个生活中的例子，说明内能是如何影响这些现象的。

答案：内能是物体分子间相互作用的结果，它与物体的温度和质量有关。例如，当我们在烹饪时，加热锅中的食物，食物的分子运动加快，内能增加，从而使食物温度升高。另一个例子是，当我们将冰块放在室温下，冰块的分子运动减慢，内能减少，最终冰块融化成水。

2.描述热传递的原理，并解释为什么热总是从高温物体传递到低温物体。

答案：热传递是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程。热总是从高温物体传递到低温物体，因为高温物体的分子运动更快，分子之间的碰撞更频繁，从而使热量得以传递到低温物体。

3.计算一个质量为2kg的水样，在温度从20℃升高到100℃时的内能变化。

答案：根据内能的计算公式，ΔU=mcΔT，其中m为质量，c为比热容，ΔT为温度变化。水的比热容c为4.18J/(g·℃)，将质量m转换为克，即2000g。温度变化ΔT为100℃-20℃=80℃。代入公式计算，ΔU=2000g×4.18J/(g·℃)×80℃=66240J。

4.解释为什么在冬天我们需要穿保暖的衣服，并说明这与热力学定律有什么关系。

答案：在冬天，我们需要穿保暖的衣服是为了保持体温，防止身体的热量过快地散失到环境中。这与热力学定律有关，因为热总是从高温物体传递到低温物体。我们的身体温度较高，而外界环境温度较低，穿上保暖的衣服可以减少身体与外界环境之间的热量传递，从而保持体温。

5.设计一个实验，验证热传递的原理。

答案：实验材料：两个相同质量的物体（如金属块和木材块）、温度计、热源（如酒精灯或电热器）。

实验步骤：

a.测量两个物体的初始温度。

b.将一个物体放置在热源附近，另一个物体放置在较远的距离。

c.观察并记录两个物体的温度变化情况。

d.分析实验结果，验证热传递的原理。

实验结果：放置在热源附近的物体的温度会逐渐升高，而放置在较远距离的物体的温度变化不明显。通过这个实验，我们可以验证热传递的原理，即热量从高温物体传递到低温物体。八、课堂1.课堂评价：

2.作业评价：

对学生的作业进行认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果，鼓励学生继续努力。在学生完成课后作业后，我会认真批改他们的作业，并给出详细的评语和反馈。对于作业中的错误，我会指出并解释正确的解题方法，以帮助学生纠正错误。同时，我还会对学生的作业进行点评，表扬他们在学习过程中的努力和进步。通过作业评价，学生可以了解自己的学习情况，发现自身的不足之处，并激发他们继续学习的动力。

3.学生互评：

鼓励学生进行互相评价，以培养他们的批判性思维和团队合作能力。在小组讨论和实践活动过程中，我会引导学生互相评价对方的表现。学生可以提出建设性的意见和建议，以帮助对方改进和提高。通过学生互评，学生可以更好地了解自己的优势和不足，并从他人的反馈中得到启发和改进。

4.家长沟通：

与家长保持良好的沟通，及时了解学生在家庭环境中的学习情况，共同关注学生的进步。我会定期与家长沟通，向他们反馈学生在课堂上的表现和作业完成情况。同时，我还会向家长了解学生在家庭环境中的学习状态，以便更好地指导学生的