2024-2025学年高中物理 第十章 热力学定律 3 热力学第一定律 能量守恒定律（3）教案 新人教版选修3-3.docx

2024-2025学年高中物理第十章热力学定律3热力学第一定律能量守恒定律（3）教案新人教版选修3-3

授课内容

授课时数

授课班级

授课人数

授课地点

授课时间

课程基本信息

1.课程名称：高中物理第十章热力学定律3热力学第一定律能量守恒定律（3）

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）

教学目标：

1.理解热力学第一定律的概念和表述方式

2.掌握能量守恒定律的证明和应用

3.能够运用热力学第一定律解释实际问题

教学内容：

1.热力学第一定律的表述和解释

2.能量守恒定律的证明和应用

3.实际问题的分析和解答

教学过程：

1.引入：通过日常生活实例引入能量守恒的概念，激发学生的兴趣

2.讲解：详细讲解热力学第一定律的表述和解释，引导学生理解能量守恒的本质

3.证明：通过实验或动画演示能量守恒的证明过程，帮助学生直观地理解能量守恒定律

4.应用：分析实际问题，引导学生运用热力学第一定律解决问题

5.总结：回顾本节课的重点内容，强调能量守恒定律的应用价值

教学资源：

1.PPT课件

2.实验器材或动画演示

3.实际问题案例

教学评估：

1.课堂问答：检查学生对热力学第一定律的理解程度

2.作业布置：布置相关习题，巩固学生对能量守恒定律的应用能力

3.小组讨论：评估学生在解决问题时的合作和创新能力

教学反思：

根据学生的反馈和作业情况，总结教学过程中的优点和不足，对教学方法和内容进行调整和改进，以提高学生的学习效果。

核心素养目标分析

本节课旨在培养学生的科学思维、科学探究和科学态度三个方面的核心素养。

1.科学思维：通过讲解和实验，使学生理解热力学第一定律的本质，培养学生运用科学思维方法分析和解决问题的能力。例如，在讲解能量守恒定律时，引导学生从不同角度思考问题，提高他们的逻辑思维和批判性思维能力。

2.科学探究：通过实验演示和问题解决，培养学生运用科学方法进行探究的能力。例如，在能量守恒定律的证明过程中，让学生参与实验操作，观察现象，收集数据，从而增强他们的实证意识和实践能力。

3.科学态度：通过讲解和实际问题分析，使学生认识到热力学第一定律在生活中的重要性，培养学生的科学态度和责任感。例如，在分析实际问题时，引导学生关注能源利用和环境保护，增强他们关爱自然、珍惜资源的意识。

教学难点与重点

1.教学重点：

（1）热力学第一定律的概念和表述方式：学生需要理解热力学第一定律的本质，即系统内能的变化等于系统外界对系统做的功和系统吸收的热量的和。

（2）能量守恒定律的证明和应用：学生需要掌握能量守恒定律的证明过程，并能够运用该定律分析实际问题，如能量转换和能量利用等。

（3）实际问题的分析和解答：学生需要能够运用热力学第一定律解决实际问题，如汽车行驶、热机效率等，从而增强他们的实践能力。

2.教学难点：

（1）能量守恒定律的微观解释：学生难以理解在微观层面上，系统内部分子动能和分子势能的改变如何体现能量守恒定律。

（2）热力学第一定律在实际问题中的应用：学生难以将热力学第一定律应用于解决实际问题，如汽车行驶过程中能量的转化和损失等。

（3）复杂实际问题中能量守恒的分析：学生在面对涉及多种能量形式转换的实际问题时，难以判断各种能量的变化情况，从而无法准确运用热力学第一定律进行分析。

针对以上难点，教师在教学中应采取以下措施：

（1）运用动画演示和实验证明能量守恒定律的微观过程，帮助学生直观地理解能量守恒的本质。

（2）通过讲解典型实际问题，引导学生运用热力学第一定律进行分析，从而提高学生的实践能力。

（3）提供一些常见的能量转换和能量利用的实际案例，让学生进行练习和分析，巩固他们对热力学第一定律的理解和应用。

（4）针对复杂实际问题，引导学生逐步分析各种能量的变化情况，从而帮助他们解决实际问题。

教学方法与手段

教学方法：

1.讲授法：在课堂上，教师将采用生动的讲授方式，系统地讲解热力学第一定律的概念、表述和应用，以及能量守恒定律的证明过程。通过讲解，让学生理解热力学第一定律的本质，并能够运用该定律解决实际问题。

2.讨论法：教师将组织学生进行小组讨论，让学生分享对热力学第一定律的理解和应用，以及能量守恒定律在实际问题中的应用。通过讨论，培养学生的逻辑思维、批判性思维和团队合作能力。

3.实验法：教师将安排实验演示，让学生观察能量守恒定律的证明过程。同时，学生也将参与实验操作，收集数据，分析实验结果。通过实验，增强学生的实证意识和实践能力。

教学手段：

1.多媒体设备：教师将利用多媒体设备，如PPT课件、视频动画等，展示热力学第一定律的微观过程和能量守恒定律的证明过程。多媒体设