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）

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：高中物理选择性必修第三册——第三章第1-2节热力学第一定律能量守恒定律

2.教学年级和班级：2023-2024学年高中三年级（理科班）

3.授课时间：2023年9月15日

4.教学时数：2课时

核心素养目标

1.理解并运用热力学第一定律，培养科学思维能力。

2.掌握能量守恒定律，提升物理观念。

3.通过实验探究，发展科学探究能力和实践创新能力。

4.结合生活实例，增强物理知识的应用意识。

教学难点与重点

1.教学重点

-热力学第一定律的理解和应用：重点在于让学生理解内能、功和热量的关系，以及能量守恒的概念。例如，通过分析气体在等压、等温、绝热过程中的能量变化，使学生掌握第一定律的应用。

-能量守恒定律的应用：强调能量守恒定律在各类物理现象中的普遍适用性，如机械能守恒、电能转化为热能等。举例来说，通过分析自由落体运动中动能和势能的转换，让学生深刻理解能量守恒定律。

2.教学难点

-热力学第一定律的数学表达：难点在于理解并运用公式ΔU=Q-W，学生可能难以把握各物理量的关系和计算方法。可以通过具体例题，如计算气体在等温膨胀过程中吸收的热量，来帮助学生理解和应用公式。

-能量守恒定律在不同条件下的应用：难点在于学生在面对复杂系统时，难以判断能量守恒的具体形式。例如，在分析电路中的能量转化时，学生可能难以识别电能和热能之间的转换关系。可以通过实际电路图的分析，引导学生逐步理解并掌握能量守恒定律在不同条件下的应用。

教学方法与策略

1.结合讲授与讨论，先通过讲解热力学第一定律和能量守恒定律的基本概念，随后引导学生进行小组讨论，分享生活中的能量转换实例。

2.设计实验活动，如利用气缸和活塞模拟气体做功过程，让学生直观感受能量转换，并记录实验数据，分析实验结果。

3.使用多媒体教学，如动画演示能量守恒定律在不同条件下的应用，以及热力学第一定律的物理意义，增强学生的感性认识。

教学实施过程

1.课前自主探索

-教师活动：

发布预习任务：通过在线平台发布预习资料，包括热力学第一定律和能量守恒定律的相关概念、公式和实例。

设计预习问题：设计问题如“举例说明日常生活中能量守恒的现象”。

监控预习进度：通过平台监控学生的预习情况和提交的预习成果。

-学生活动：

自主阅读预习资料：学生阅读资料，理解热力学第一定律和能量守恒定律的基本概念。

思考预习问题：学生思考并记录对预习问题的理解和疑问。

提交预习成果：学生将预习笔记和问题提交至平台。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：培养学生独立思考和自主学习的能力。

信息技术手段：利用在线平台实现资源的共享和预习进度的监控。

-作用与目的：

帮助学生提前了解课程内容，为课堂学习打下基础。

2.课中强化技能

-教师活动：

导入新课：通过一个生活中的能量转换实例，如自行车骑行时能量的转换，引出课题。

讲解知识点：详细讲解热力学第一定律的公式和能量守恒定律的应用。

组织课堂活动：设计实验活动，如测量气体做功过程中的能量变化。

解答疑问：针对学生在实验中遇到的问题进行解答。

-学生活动：

听讲并思考：学生听讲并思考如何将理论知识应用于实践。

参与课堂活动：学生参与实验，记录数据，分析结果。

提问与讨论：学生提出疑问，参与讨论，加深理解。

-教学方法/手段/资源：

讲授法：通过讲解帮助学生理解理论知识。

实践活动法：通过实验活动让学生在实践中学习。

合作学习法：通过小组讨论促进学生交流与合作。

-作用与目的：

帮助学生深入理解热力学第一定律和能量守恒定律，掌握相关技能。

3.课后拓展应用

-教师活动：

布置作业：布置与热力学第一定律和能量守恒定律相关的计算题和应用题。

提供拓展资源：提供相关的物理学科网站和视频，供学生深入学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

-学生活动：

完成作业：学生完成作业，巩固课堂学习内容。

拓展学习：学生利用拓展资源进行深入学习。

反思总结：学生对学习过程进行反思，总结学习心得。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习进行反思和总结。

-作用与目的：

巩固学生对热力学第一定律和能量守恒定律的理解和应用，拓宽知识视野。

拓展与延伸

1.拓展阅读材料：

-《物理世界》杂志：该杂志经常发表关于热力学和能量守恒的专题文章，适合高中生阅读，能够帮助学生从不同角度理解热力学第一定律和能量守恒定律。

-《科学美国人》：