2024-2025学年高中物理 第10章 热力学定律 2 热和内能说课稿3 新人教版选修3-3

2024-2025学年高中物理第10章热力学定律2热和内能说课稿3新人教版选修3-3一、教学内容分析

本节课的主要教学内容为2024-2025学年高中物理新人教版选修3-3第10章第2节“热和内能”。本节课将重点介绍热的概念、内能的定义及其相互关系，包括热传递的基本方式、内能的改变途径以及热力学第一定律的应用。

教学内容与学生已有知识的联系：学生在初中阶段已经学习了热能的基本概念和热传递的初步知识，本节课将在此基础上，进一步拓展学生对热和内能的理解，使其能够运用热力学第一定律分析实际问题。同时，本节课的内容为后续学习热力学第二定律和热力学第三定律奠定了基础。二、核心素养目标分析

本节课的核心素养目标旨在培养学生的物理观念、科学思维、实验探究以及科学态度与责任。通过学习热和内能的概念，学生将能够构建能量转化的物理模型，理解热力学第一定律，并能够运用科学思维分析生活中的热现象。在实验探究中，学生将学会通过实验验证热力学定律，培养动手操作和数据分析能力。同时，本节课还将引导学生关注热能的利用与节约，培养其对社会和环境的责任感。三、重点难点及解决办法

重点：

1.理解并掌握热和内能的概念。

2.掌握热力学第一定律及其应用。

难点：

1.理解内能的变化与热量、功的关系。

2.应用热力学第一定律解决实际问题。

解决办法：

1.通过引入生活中的实例，如暖气片的散热、煮水时水温的变化等，帮助学生直观地理解热和内能的概念。

2.利用实验演示，如气体膨胀做功的实验，让学生观察内能变化的过程，加深对内能变化与功和热量关系的理解。

3.采用问题驱动的教学方法，提出问题情境，引导学生运用热力学第一定律分析问题，并鼓励学生讨论交流，共同寻找解决方案。

4.在课堂上提供多种类型的练习题，让学生在练习中巩固理论知识，提升解决问题的能力。四、教学方法与手段

教学方法：

1.采用讲授法，系统地介绍热和内能的概念，以及热力学第一定律的理论基础。

2.运用讨论法，鼓励学生针对具体问题进行思考和探讨，培养其分析和解决问题的能力。

3.应用实验法，通过实验演示和学生的亲手操作，让学生直观地感受热和内能的变化。

教学手段：

1.利用多媒体设备展示热力学定律的动画和实例，增强学生对抽象概念的理解。

2.使用教学软件进行模拟实验，让学生在虚拟环境中观察和操作，提高实验安全性及效率。

3.配合板书，通过板书设计清晰的逻辑框架，帮助学生更好地理解和记忆课程内容。五、教学过程

1.导入（约5分钟）

激发兴趣：通过提出问题，如“为什么冬天的室内使用暖气会感觉暖和？”来引发学生对热的关注和兴趣。

回顾旧知：简要回顾初中阶段学习过的热传递方式（传导、对流、辐射）以及内能的基本概念。

2.新课呈现（约30分钟）

讲解新知：详细讲解热和内能的定义，解释热力学第一定律的含义，包括内能的变化与功和热量的关系。

举例说明：通过举例，如气体在膨胀和压缩过程中内能的变化，以及热机的工作原理，帮助学生理解热力学第一定律。

互动探究：引导学生进行小组讨论，探讨内能变化的不同途径，并设计简单实验，如测量物体在加热过程中的温度变化，来探究内能的变化。

3.巩固练习（约20分钟）

学生活动：让学生完成一些练习题，如计算物体在吸收或释放一定热量时的内能变化，或分析某一热力学过程。

教师指导：在学生练习过程中，教师巡回指导，解答学生的疑问，帮助学生正确理解和应用热力学第一定律。

4.课堂总结（约5分钟）

本节课我们学习了热和内能的概念，理解了热力学第一定律，并通过实验和讨论，探讨了内能变化的不同途径。大家能够将所学知识应用到实际问题中，分析热力学过程。

5.作业布置（约5分钟）

布置一些与课堂内容相关的作业，包括书面作业和实验报告。书面作业可以是一些计算题和应用题，要求学生运用热力学第一定律解决实际问题。实验报告要求学生记录实验过程、数据和分析结果，加深对热力学定律的理解。六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《热力学基础》：详细介绍热力学的基本概念、定律及其应用。

-《现代热力学》：讨论热力学在现代社会中的应用，包括能源转换、环境保护等领域。

-《热力学与日常生活》：通过生活中的实例，解释热力学原理在日常生活中的应用。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-探究不同物质在吸收或释放热量时的内能变化规律。

-分析实际热机（如内燃机、蒸汽机）的工作原理，并计算其效率。

-研究热力学定律在新能源技术（如太阳能、风能）中的应用。

-调查生活中常见的热力学现象，如空调、冰箱的工作原理，并撰写报告。

-阅读相关科普文章，了解热力学在科学研究和技术发展中的作用。

-参与线上论坛或讨论组，与其他同学交流热力学学习心得和疑问。

-观看相关教学视频，如“热力学第一定律的实验演示”，加深对理论知识的理解。

-尝试设计简单的热力学实验，如测量不同物质的比热容，并分析实验结果。

-阅读经典热力学论文，了解热力学理论的发展历程和最新进展。七、内容逻辑关系

①热和内能的概念

-重点知识点：热的概念、内能的定义、内能与物体微观粒子运动的关系。

-重点词汇：热量、内能、温度、热力学。

②热力学第一定律

-重点知识点：热力学第一定律的内容及其表达式，内能变化与热量和功的关系。