第三章 第1-2节 热力学第一定律 能量守恒定律2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步教学设计（教科版2019）.docx

第三章第1-2节热力学第一定律能量守恒定律2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步教学设计（教科版2019）

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一、教材分析

本节课的内容是第三章的第1-2节，热力学第一定律和能量守恒定律。这是2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册的内容，与教科版2019年教材同步。这部分内容是物理学科中的基础，对于学生理解物质世界的运动和变化具有重要意义。通过本节课的学习，学生将掌握热力学第一定律的基本概念和能量守恒定律的原理，能够运用这些知识分析实际问题。教学设计将紧密结合课本，通过讲解、演示和实验等多种方式，帮助学生深入理解这些抽象的物理概念，培养学生的科学思维能力。同时，课程还将注重与生活实际的联系，引导学生将所学知识运用到日常生活中，提高学生的实践能力。

二、核心素养目标

本节课的核心素养目标在于培养学生的物理学科核心素养，主要包括物理观念、科学思维、科学探究和科学态度四个方面。通过学习热力学第一定律和能量守恒定律，学生将能够建立正确的物理观念，理解能量守恒的重要性；运用科学思维，分析物质的能量变化过程；通过实验和问题解决，提高科学探究的能力；在学习和探索过程中，培养积极的科学态度，激发对物理学的兴趣和热情。

三、教学难点与重点

1.教学重点

（1）热力学第一定律的基本概念：内能、热量、功的定义及它们之间的关系。

（2）能量守恒定律的内容及其在实际问题中的应用。

（3）热力学第一定律在生活中的实例分析，如热机效率、能量转化等。

（4）能量守恒定律在生活中的实例分析，如燃料燃烧、热传导等。

2.教学难点

（1）内能、热量、功的概念及它们之间的转化关系：学生难以理解这三个概念的实际含义，以及它们在热力学第一定律中的作用。

（2）能量守恒定律的微观解释：学生难以理解在微观层面上，能量如何守恒。

（3）热力学第一定律在实际问题中的应用：学生难以将理论知识运用到实际问题中，如热机效率的计算、能量转化的分析等。

（4）能量守恒定律在实际问题中的应用：学生难以将理论知识运用到实际问题中，如燃料燃烧的热量计算、热传导过程的分析等。

（5）热力学第一定律和能量守恒定律的实验设计：学生难以设计出能够验证这两个定律的实验，以及对实验结果进行合理的解释。

针对以上难点，教师在教学中应采用生动的实例、动画演示、实验操作等多种教学方法，帮助学生理解和掌握核心知识，突破难点。同时，注重引导学生运用所学知识分析实际问题，提高学生的实践能力。

四、教学资源准备

1.教材：确保每位学生都有2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册，以及相关的学习资料。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如内能、热量、功的概念图解，能量守恒定律的微观动画演示，以及热力学第一定律和能量守恒定律的应用实例视频等。

3.实验器材：准备热力学第一定律和能量守恒定律相关的实验器材，如温度计、热量计、弹簧测力计、滑轮组、燃料等。确保实验器材的完整性和安全性，提前进行调试和检查，以确保实验的顺利进行。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，设置分组讨论区和实验操作台。在讨论区，安排学生以小组形式进行讨论和合作学习；在实验操作台，安排学生进行实验操作和观察。同时，确保教室内的通风良好，以及实验器材的存放安全有序。

5.教学工具：准备投影仪、电脑、白板、黑板等教学工具，以便于教师展示多媒体资源、板书重要知识点和进行课堂互动。

6.网络资源：确保教室内的网络连接正常，以便于教师和学生访问在线学习资源，如物理学科网站、在线实验模拟软件等。

7.安全注意事项：在实验过程中，教师要向学生讲解实验操作的安全注意事项，如正确使用实验器材、避免触电、烫伤等意外伤害。

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“热力学第一定律和能量守恒定律”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能量转化或守恒的情况？”（举例说明）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，让我们一同探索能量的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解热力学第一定律和能量守恒定律的基本概念。热力学第一定律是……（详细解释概念）。它是……（解释其重要性或应用）。能量守恒定律是……（详细解释概念）。它是……（解释其重要性或应用）。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了热力学第一定律和能量守恒定律在实际中的应用，以及它们如何帮助我们解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调热力学第一定律和能量守恒定律这两个重点。对于难