第三章 第1节 功、热和内能的改变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（人教版2019）.docx

第三章第1节功、热和内能的改变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（人教版2019）

主备人

备课成员

设计意图

结合高中物理选择性必修第三册（人教版2019）第三章第1节“功、热和内能的改变”的内容，本节课的教学设计旨在帮助学生理解功、热和内能之间的关系，掌握能量转化的基本原理，以及内能改变的方式。通过生动的实例和实验，激发学生的兴趣，提高学生的实验操作能力和分析问题的能力，使学生在实践中深化对物理概念的理解，培养学生的科学思维和创新意识。同时，注重知识与实践的结合，提高学生解决实际问题的能力。

核心素养目标

培养学生物理观念，使其能够理解功、热和内能之间的基本关系，掌握能量守恒定律，发展科学思维。通过探究实验，提高学生的实验探究能力，培养其观察、分析、推理的科学方法。同时，注重物理知识在生活中的应用，提升学生的科学态度与责任，激发其对物理学科的兴趣和探究精神。

学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在之前的物理学习中，已经了解了能量、功的概念，以及能量守恒定律。此外，学生还具备了一定的力学和热学基础，如力的合成与分解、简单机械、热量传递等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对物理学科抱有好奇心，对实验和实际应用有较高的兴趣。在能力方面，学生具备一定的观察、分析和解决问题的能力，善于通过实验和探究来学习新知识。学生的学习风格多样，既有喜欢独立思考的学生，也有倾向于合作学习的学生。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生可能在理解功、热和内能之间的具体关系时遇到困难，如区分不同能量形式之间的转化和传递。此外，实验操作中可能存在误差，学生在数据处理和分析时可能会感到困惑。同时，将理论知识应用到实际问题时，学生可能会感到缺乏思路和方法。

学具准备

多媒体

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

1.软硬件资源：计算机、投影仪、白板、实验仪器（如滑轮组、热敏电阻、温度计等）

2.课程平台：校园网络教学平台

3.信息化资源：多媒体教学课件、在线教学视频、虚拟实验软件

4.教学手段：小组讨论、实验演示、问题驱动、实时反馈与评价系统

教学过程设计

一、导入环节（用时5分钟）

1.创设情境：播放一段有关自然界能量转换的短视频，如水力发电、太阳能电池等，引导学生思考能量是如何在不同形式之间转化的。

2.提出问题：请学生举例说明日常生活中遇到的能量转化现象，并提问：“这些能量转化过程中，有哪些共同的物理量参与了变化？”

二、讲授新课（用时20分钟）

1.讲解功的概念：通过公式W=Fs介绍功的定义和计算方法，结合实例解释力与位移的关系。

2.讲解内能的概念：介绍内能的定义，解释内能与温度、体积等因素的关系。

3.讲解热的概念：解释热量传递的三种方式（传导、对流、辐射），并通过实验演示热量传递的过程。

4.讲解能量守恒定律：通过实例说明能量在不同形式之间的转化是守恒的，引导学生理解功、热和内能之间的关系。

三、巩固练习（用时10分钟）

1.练习题：给出几个与功、热和内能相关的计算题，要求学生在规定时间内完成。

2.讨论环节：学生分组讨论练习题的解答过程，教师巡回指导，解答学生的疑问。

四、课堂提问与互动（用时5分钟）

1.提问：请学生回答以下问题：“在能量转化的过程中，功、热和内能是如何相互影响的？”“你能举一个生活中的例子来说明能量守恒定律吗？”

2.互动环节：教师邀请学生上台演示能量转化的实验，其他学生观察并记录实验结果，共同分析实验现象。

五、总结与拓展（用时5分钟）

1.总结：教师简要总结本节课的主要内容，强调功、热和内能之间的关系及能量守恒定律。

2.拓展：布置一道与生活实际相关的作业，要求学生调查并分析家庭中的一种能量转化现象，下节课分享调查结果。

整个教学过程注重师生互动，通过问题驱动、实验演示、讨论等方式，激发学生的学习兴趣，培养其科学思维和实验探究能力。同时，结合生活实际，提高学生的物理素养和解决实际问题的能力。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-相关物理定律：如能量守恒定律、热力学第一定律和第二定律，这些定律是理解功、热和内能改变的基础。

-能量转化实例：如热机工作原理、电机和发电机的工作原理、电池的化学能转化为电能等。

-实验资源：可以使用的实验仪器和材料，如热电偶、电热器、不同物质的比热容测量装置等。

-相关科学家的研究：如焦耳、牛顿、卡诺等科学家在能量转化领域的重要贡献。

-现实生活中的应用：如可再生能源技术（太阳能、风能）、节能技术的应用等。

-视频资源：关于能量转化和守恒的科普视频，如《能量之旅》、《物理的奇迹》等。

-学术论文和书籍