第三章 2 2.热力学第一定律 3.能量守恒定律2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套教学设计（人教版）.docx

第三章22.热力学第一定律3.能量守恒定律2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套教学设计（人教版）

主备人

备课成员

教学内容分析

本节课的主要教学内容来自2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3的第三章第2节“热力学第一定律”和“3.能量守恒定律”。内容包括热力学第一定律的表述、能量守恒定律的应用以及相关的实例分析。这些内容与学生们在之前学习的能量转换与守恒概念有直接联系，特别是他们在高一物理中学到的能量守恒定律的基础知识。在此基础上，本节课将进一步深化学生对能量守恒在热力学过程中的理解，并引入热力学第一定律的概念，使学生能够将理论知识与实际物理过程相结合。

核心素养目标

本节课的核心素养目标旨在培养学生以下能力：首先，通过理解和应用热力学第一定律，提升学生的科学思维能力，使其能够分析物理过程中的能量守恒问题。其次，通过实例探究，增强学生的实验探究能力，使其能够设计简单的实验来验证能量守恒定律。最后，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，特别是在能源转换与利用方面的应用，使学生能够结合社会热点问题，形成科学的责任感和能源节约意识。这些目标与新教材强调的学科核心素养培养要求紧密相连，确保教学内容与学生的全面发展相结合。

学习者分析

1.学生已掌握相关知识：学生在高一物理中学习了能量守恒定律的基本概念，理解了不同形式能量之间的转换与守恒原理。此外，在本学期前期，学生已经接触了热力学基本概念，如系统、状态、过程等，为学习热力学第一定律奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：大部分学生对物理现象和实验有较高的兴趣，具备一定的观察能力和动手操作能力。在学习风格上，学生们更倾向于通过实例、实验和问题讨论等方式进行学习，喜欢探索和解决实际问题。

3.学生可能遇到的困难和挑战：热力学第一定律的概念较为抽象，学生可能在理解能量守恒在热力学过程中的具体应用时感到困难。此外，将理论知识与实际物理过程相结合，分析综合性的问题，对学生来说也是一个挑战。在学习过程中，部分学生可能对能量转化效率、能量损耗等方面的问题理解不够深入，需要教师在教学中给予关注和指导。

学具准备

Xxx

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

四、教学资源准备：首先，确保每位学生都提前准备好本节课所需的教材或学习资料，包括新教材选择性必修3及相关同步课堂高效讲义。其次，准备与热力学第一定律和能量守恒定律相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在课堂上直观展示物理过程和实例分析。此外，涉及实验部分，提前检查并准备热力学实验器材，确保其完整性和安全性。最后，根据教学需要，将教室布置成便于分组讨论和实验操作的形式，如设置实验操作台和小组讨论区，为学生提供良好的学习环境。

教学过程

1.导入新课

（1）复习提问：同学们，我们在之前学习了能量守恒定律，谁能告诉我，能量守恒定律的基本内容是什么？（引导学生回答）

（2）引入新课：很好，今天我们将进一步学习热力学第一定律，这是能量守恒定律在热力学过程中的具体应用。现在，让我们共同探索这个定律的奥秘。

2.知识讲解

（1）热力学第一定律的概念

首先，我们来了解热力学第一定律的概念。热力学第一定律表明，一个封闭系统的内能变化等于外界对系统做的功加上系统吸收的热量。这里，内能、功和热量是三个关键因素。

（2）能量守恒定律在热力学过程中的应用

（3）实例分析

为了更好地理解热力学第一定律，我们来分析一个实例。假设有一个封闭的容器，容器内有一定量的气体。当外界对气体做功时，气体的内能会增加，温度升高；当气体对外界做功时，内能减少，温度降低。在这个过程中，能量是如何守恒的呢？

3.实验演示

（1）实验一：气体膨胀做功

我将进行一个简单的实验，展示气体膨胀做功的过程。请大家注意观察。

（2）实验二：热量传递

4.分组讨论

现在，请同学们分成小组，结合刚才的实验和理论知识，讨论以下问题：

（1）在实验一中，气体膨胀做功时，内能是如何变化的？

（2）在实验二中，热量是如何传递的？这与能量守恒定律有什么关系？

（3）请举例说明热力学第一定律在实际生活中的应用。

5.总结反馈

（1）请各小组汇报讨论成果。

（2）针对学生的回答，进行点评和总结。

6.课堂小结

7.作业布置

（1）复习本节课所学内容，完成课后练习。

（2）思考：如何运用热力学第一定律和能量守恒定律来提高能源利用效率？

8.教学反思

在本节课的教学过程中，要注意关注学生的学习情况，及时解答学生的疑问。在实验演示和分组讨论环节，要引导学生积极参与，培养学生的观察、分析和解决问题的能力。同时，要注重理论与实践相结合，让学生在实际生活中感受物理学