3.2热力学第一定律 说课稿 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.docx

3.2热力学第一定律说课稿-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

3.2热力学第一定律说课稿-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

设计意图

本节课通过“3.2热力学第一定律”的教学，旨在帮助学生建立热力学第一定律的概念，理解能量守恒定律在热力学中的体现，并学会运用第一定律进行简单的能量计算。通过实际问题分析，培养学生的科学思维和解决问题的能力。

核心素养目标分析

本节课培养学生科学探究、科学思维、科学态度与责任等核心素养。通过实验探究热力学第一定律，提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力；通过数学建模，培养学生逻辑推理和抽象思维能力；通过历史案例，激发学生对科学探索的兴趣和责任感，形成科学的世界观。

学情分析

高二学生已经具备了一定的物理基础知识，对能量、功等概念有所了解。但在学习热力学第一定律时，他们可能会面临以下挑战：

1.学生在理解能量转化和守恒的概念时，可能存在一定的困难，因为他们需要从宏观现象中抽象出能量守恒定律的数学表达。

2.学生在处理涉及热力学过程的实际问题，如等温、绝热等过程，可能缺乏足够的物理直觉和判断能力。

3.学生在运用热力学第一定律进行计算时，可能对状态方程和能量转换的具体应用不够熟练。

4.学生的实验操作技能和数据处理能力需要进一步提高，以支持热力学实验的顺利进行。

5.学生在学习过程中可能存在依赖教师讲解、缺乏自主探究的习惯，这会影响他们对热力学第一定律的深入理解。

-通过实例和实验，帮助学生建立能量守恒的直观认识，逐步过渡到抽象的热力学第一定律。

-设计问题引导，培养学生分析复杂热力学过程的能力。

-强化数学建模和计算训练，提高学生运用第一定律解决问题的技能。

-鼓励学生自主探究，培养实验操作和数据处理的能力。

-引导学生养成良好的学习习惯，提高自主学习和合作学习的能力。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生拥有人教版《物理》选择性必修第三册教材，以便随时查阅相关内容。

2.辅助材料：准备与热力学第一定律相关的图片、图表、动画等多媒体资源，以辅助学生理解抽象概念。

3.实验器材：准备温度计、压力计、量热器等实验器材，确保实验的顺利进行。

4.教室布置：设置分组讨论区，方便学生合作学习；在实验操作台布置实验器材，确保安全。

教学过程

一、导入新课

（老师）同学们，我们已经学习了功和能的概念，以及它们在物理学中的重要性。今天，我们将探讨一个更为深奥的物理定律——热力学第一定律。请大家打开教材，翻到第三册第XX页，跟随我一起进入这堂课的学习。

二、探究热力学第一定律的概念

（老师）首先，我们来探讨什么是热力学第一定律。请同学们仔细阅读教材中的相关内容，然后尝试用自己的话概括出热力学第一定律的定义。

（学生）热力学第一定律是什么？

（老师）很好，热力学第一定律是能量守恒定律在热力学领域的一个体现。它表明，在一个封闭系统中，能量既不能被创造，也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

三、分析热力学第一定律的数学表达式

（老师）接下来，我们来看看热力学第一定律的数学表达式。请同学们在教材上找到这个公式，并尝试理解每个符号的意义。

（学生）热力学第一定律的数学表达式是什么？

（老师）热力学第一定律的数学表达式为：ΔU=Q+W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做的功。

四、实验验证热力学第一定律

（老师）为了更好地理解热力学第一定律，我们进行一个简单的实验。请同学们按照以下步骤操作：

1.准备一个量热器、温度计、压力计和适量的水。

2.将水倒入量热器中，并记录初始温度。

3.用酒精灯加热量热器中的水，记录加热过程中水的温度变化。

4.当水温升高到一定温度时，关闭酒精灯，观察水温的变化。

5.记录水温变化过程中的能量变化。

（学生）我们为什么要进行这个实验？

（老师）这个实验旨在验证热力学第一定律的正确性，即系统内能的变化等于系统吸收的热量与对外做的功之和。

五、小组讨论与交流

（老师）请同学们以小组为单位，讨论以下问题：

1.实验过程中，如何判断系统内能的变化？

2.实验过程中，如何计算系统吸收的热量和对外做的功？

3.通过实验，你对热力学第一定律有什么新的认识？

（学生）我们小组讨论后认为，通过实验可以直观地观察到系统内能的变化，并计算出系统吸收的热量和对外做的功，从而验证热力学第一定律的正确性。

六、总结与拓展

（老师）通过本节课的学习，我们了解了热力学第一定律的概念、数学表达式和实验验证。接下来，请大家思考以下问题：

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