資源簡介

3.2熱力學第一定律---教學評大單元分課時教學設計課時設計
課 題 3.2熱力學第一定律
課 型 新授課 復習課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級 高二年級（ ）班 授課時間
教學內容分析 從課程標準來看熱力學第一定律在高考中是I級要求，了解其內容及含義并且能進行簡單運用即可。熱力學第一定律為同學們建立了“做功與傳熱在改變系統內能方面是等價的”這一圖像，是高中教學的重點但非難點。從教材內容來看，教材的思路是從焦耳的實驗出發得到“做功與傳熱在改變系統內能方面是等價的”的觀念，從而總結出ΔU=Q+W的規律，進而推廣得到能量守恒定律，并介紹永動機的不可能性。而本節課的教學設計是在教材的基礎上，用一個新穎的實驗作為引入，承接原來學過的“單純做功／熱傳遞改變系統內能”引出“做功與傳熱在改變系統內能方面的等價性”，激發學生樂趣，有助學生理解物理圖像。。
學習者分析 1.知識層面：1)學生已掌握了內能的定義及其微觀解釋。2)本章前兩節已經學習了在絕熱過程中ΔU=Q+W，以及在單純的熱傳遞過程中ΔU=Q+W的關系。且建立了在改變系統內能上做功和熱傳遞是等價的觀念。3)學生在必修2已經學習了能量守恒定律，對于能量的轉移和轉化已經有較成熟的理解。2.能力層面：符號的規定是本節學習的難點，而高二學生在學習加速度、力時就掌握了用符號來表示方向的技巧，為本節學習打下了堅實基礎。高中的知識規律較初中而言普遍更為抽象和偏向解題技巧，而本節學習的精髓應是讓學生能夠從抽象的公式回歸到生活中的物理現象，學以致用。所以需要教師帶領學生動手實驗，體驗熱學的樂趣。3.認知困難：第一類永動機的不可能性。
學習目標 1．理解物體跟外界做功和熱傳遞的過程及W、Q、ΔU的物理意義。2．理解熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，會用ΔU＝W＋Q分析和計算有關問題。3．掌握能量守恒定律，會用能量守恒的觀點分析、解決有關問題。
教學準備 多媒體課件
活動設計
教學內容 教師活動 學生活動 評價任務
活動一：導入新課
引導學生回顧已學知識。改變系統內能的兩種方 回顧改變系統內能的兩種方式，從而自然過渡到熱力學第一定律。 通過回顧舊知引入新課，銜接自然，學生容易把握。
活動二：熱力學第一定律教學
熱力學第一定律：1.內容：一個熱力學系統的內能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。2.表達式：（1）做功：實質上是其它形式的能和內能之間轉化；（2）熱傳遞：實質上是各物體間內能的轉移；（3）做功和熱傳遞在改變內能效果上是等效的。（4）幾種特殊情況 （氣體）①等溫過程：內能不變，ΔU＝0②等容過程：體積不變，W＝0③絕熱過程：Q＝0做功與否，通常需看氣體的體積是否變化。①若氣體體積增大，表明氣體對外界做功；②若氣體體積變小，表明外界對氣體做功.課堂練習： 問題一：熱力學第一定律中各個物理量的符號如何界定？問題二：做功和熱傳遞的區別？展示課堂練習： 思考公式為什么有正負兩種情況，又該具體如何界定。 理解做功和熱傳遞的區別，并掌握氣體等溫變化、等容變化、絕熱過程的含義。 完成課堂練習 內能改變包含增加和減少兩種，因此公式中同一物理量包含正負，從內能的增加和減少去理解物理量的正負才是從根本上掌握熱力學第一定律鞏固學習內容
活動三：能量守恒定律教學
能量守恒定律：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量保持不變.能量守恒定律的重要性（1）是一個普遍適用的定律（2）將各種現象聯系在一起（3）19世紀自然科學三大發現之一（4）與熱力學第一定律的關系熱力學第一定律是只研究內能與其它形式的能發生轉化時的能量守恒關系 介紹：1.自然界中存在不同形式的能（舉例）不同形式的能之間可以發相互轉化（舉例） 根據舉例生活中的各種有關現象及之前的認知，體會能量守恒定律。閱讀課本了解物理學史：能量守恒定律的發現。 1.加強學科知識與生活的聯系，指導學生解決實際問題，獲得物理學習的成就感。2.通過能量守恒定律的認識過程，培養學生善于發現、勤于總結的思維習慣，知道一個物理問題都是有一個發現過程。
活動四：永動機部可能實現教學
1.第一類永動機：不需要動力或燃料，卻能源源不斷對外做功的機器歷史上最著名的第一類永動機是法國人亨內考在十三世紀提出的“魔輪”,十五世紀，著名學者達芬奇也曾經設計了 一個相同原理的類似裝置，1667年曾有 人將達芬奇的設計付諸實踐，制造了一 部直徑 5 米的龐大機械，但是這些裝置 經過試驗均以失敗告終。 引導學生閱讀課本，了解永動機不可能實現。講解：第一類永動機不可能制成違背了能量守恒定律 學生提前查找閱讀相關資料，并做分享，教師再作補充。 增強學生物理學習的興趣及增加其學習成就感。
活動四：練習與作業
完成資料熱力學第一定律相關練習。 指導學生完成相關知識的練習。 按要求完成聯系。 從完成情況和書寫情況等方面進行評價。
主板書設計
教學反思
S

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