热力学第一定律能量守恒定律高品质版.doc
《热力学第一定律能量守恒定律高品质版.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《热力学第一定律能量守恒定律高品质版.doc(14页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、高中物理(新人教版)选修3-3第十章第三节热力学第一定律 能量守恒定律教学设计设计教师:刘建川(威海市乳山市第九中学)课题热力学第一定律 能量守恒定律课时1课时课标及考纲要求课标(1)通过有关史实,了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程,体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。(2)认识热力学第一定律。理解能量守恒定律。用能量守恒的观点解释自然现象。体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。考纲要求热力学第一定律 能量守恒定律 课标解读在普通高中物理课程标准选修3-3的内容标准中涉及本节内容有:(1)通过有关史实,了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程,体会科学探索中的挫折和
2、失败对科学发现的意义。该条目要求学生知道热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程,并能在有关问题中识别和直接使用它们。(2)认识热力学第一定律。理解能量守恒定律。能用能量守恒的观点解释自然现象,体会能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。该条目要求学生通过对热力学第一定律和能量守恒定律的学习应达到理解的水平,并能用热力学第一定律和能量守恒定律分析日常生活中的问题,这体现了关注物理与生产、生活的联系。 “热力学第一定律”这一内容体现了做功与热传递对改变系统的内能方面是等效的关系,使系统的热运动状态发生变化,既可以通过做功的方式,也可以通过热传递的方式,并且给出了具体的数学表达形式,教学中应让学生体
3、会运用“等效”思想研究问题是物理学研究中的一种重要方法,锻炼学生在学习物理、研究物理以至于上升到在实际生活中处理、决断一些问题时要全面认真、仔细地思考做到完全无失,对学生的人生发展有很好的正能量做用。课程标准在“热力学第一定律和能量守恒定律”这部分内容对高中生提出的基本要求是学生理解热力学第一定律,能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。理解能量守恒定律,知道能量守恒是自然界普遍遵从的基本规律。学生可以从内能的改变的角度理解做功与热传递的等效性,体会等效替代的物理思想。做功和热传递改变系统的内能在日常生活中也随处可见,因此,教学中可以列举一些例子帮助学生理解。课程标准要求的行为动词
4、为“理解”和“知道”,其核心内容是两个定律,因此将这一核心内容分解如下: 1能从做功与热传递对改变系统内能的等效性来理解热力学第一定律,初步体会等效替代的物理思想。 2能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。 3理解能量守恒定律,知道能量守恒是自然界普遍遵从的基本规律。 4通过能量守恒定律的学习,认识自然规律的多样性和统一性。5知道第一类永动机并且知道它是不可能实现的及原因。教材分析本节是高中物理(新人教版)选修3-3第十章热力学定律的第三节,在前两节“功和内能”、“热和内能”学习的基础上,引出的。高考中是I级要求,要知道其内容及含义,在有关问题中识别和直接使用就可以了。从内容结构
5、上看,这节课既是前面各节内容的综合和深化,同时又成为这章后面“热力学第二定律”、“能源和可持续发展”涉及到的三节课的内容打好了基础、做好了铺垫。从知识发展的线索来看,本节课要用到的和学到的知识有:功、热、内能,热力学第一定律、能量守恒定律、第一类永动机等。从技能上讲,要用到分析、归纳、总结、辨析、等。从方法上讲,用到猜想与假设的物理方法、等价的物理方法,否定了一切寻找永动机的方法。从思想上来讲,各种能量在一定条件下可以互相转化,转化过程中总能量守恒。这是一个意识的问题,或者说是悟性,从内心深处感觉到总能量不变,这是很重要的物理思想。从过程上讲,教材通过前两节多个具体实例,让学生分析、体验做功和
6、热传递在改变系统的内能上可以总结出什么规律,得出热力学第一定律,使做功和热传递与内能改变的关系,从单一走向整体,由定性过度到定量,使学生对做功和热传递与内能的改变有了更深刻的认识,也萌发了继续探究的兴趣,这样能量守恒定律的得出已经到了“水到渠成”的时候了,在这节课的方法的教学中,教材安排了一定的内容让学生知道第一类永动机不能制成的发现过程,体会“纪念为实现永动机的奋斗而失败的人们”重要意义。从学生物理素养培养线索看,教材是从做功与热传递对改变系统内能的等效关系入手,教材在对实例的分析和讨论时,充分展开学生的思维过程,让学生感受和体会各种形式的能量是可以通过做功相互转化,通过热传递内能转移,最终
7、得出能量守恒定律,让学生的思维在一节课中从等效走向等量,从零散整合到规律,使学生物理素养培养得到很好的锻炼。在探究发现方法的过程中,使学生不仅得到结论,更重要的是让学生体会得到结论是经历过怎样的过程。使用了哪些重要思想和科学方法,这就是重视科学过程的做法,这既是一种教学思路也是一种科学思维之路,因而对培养学生的逻辑思维能力和研究方法大有裨益。教材的问题与练习不仅让学生体会到应用热力学第一定律和能量守恒定律分析解决问题的优点,更能使学生逐渐形成分析解决问题的能力。从重要性上看,本节内容中的热力学第一定律是高中物理热学内容的“基石”,而能量守恒定律则是第一次在极其广阔的领域里把自然界的各种物质运动
8、联系了起来,把各种自然现象用定量的规律联系了起来,是自然界中普遍遵从的规律。此两部分内容在近六年山东高考中每年必考且形式多样,热力学第一定律在选做题的36题中均有涉及,能量守恒定律不是在必做部分中涉及就是在选做部分涉及,且不简不繁、不易不难,能考查出学生这方面的应有的能力。因此这部分内容在高中物理中起着很重要的作用。综合分析:教材对本节安排的主要任务是通过前面两节“功和内能”、“热和内能”的探究活动,总结发现热力学第一定律这一规律,再进一步深化到能量守恒定律这一普遍的自然规律,升华到方法论的高度对第一类永动机进行了盖棺定论。学情分析由于高二学生的形象思维能力较强,抽象思维能力相对较弱的特点。学
9、生在初中和在高一从不同的学科、不同的角度中都已经接触过能量守恒定律,所以学生在学习能量守恒定律时可以说是得心应手、水到渠成比较顺利。这要感谢新课标在内容安排上考虑到学生抽象思维能力相对较弱的特点,把能量守恒这一抽象内容加一分解,提前铺垫。热力学第一定律对学生来讲是很陌生的,直接来接受显得较为突兀,但是新课标对应的新教材处理这一点上做得很到位,把“功和内能”、“热和内能”这两节内容比较少的课,但是安排的时间比较长,让学生有了充分的理解和认识,再进行热力学第一定律,学生掌握起来比较容易。学习目标1通过观看表演、视频、图片等,大胆猜想做功和热传递对改变系统内能方面的关系,通过总结分析,再通过动脑思考
10、、动口表述等,正确归纳并科学表达出结论。 2能利用已储备的前两节课的知识,顺利得出热力学第一定律的内容及数学表达式,在老师设计的问题引导下,通过小组的合作交流,熟练计算做功W、传热Q与内能变化U三者中已知其二得其一。能在以前学习过的能的转化和守恒定律的基础上,进一步体会能量守恒定律的发现发展过程,并能正确的表述,熟练地应用解决相关问题。 3能通过辨析功、热和内能三者之间的关系、热力学第一定律和能量守恒定律之间的关系,加之阅读课本,自主获取热力学第一定律、能量守恒定律和第一类永动机的相关知识。 4能熟练地将生活情景,抽象并建立出物理模型,通过熟练计算做功W、传热Q、内能改变U,观察、分析、归纳、
11、总结出功是能量转化的量度,做功与热传递对改变系统内能是等效的,能量在转化与转移过程中总量是保持不变的这一自然界普遍适用的规律,及第一类永动机是不可能实现的这一具有重大历史意义的结论。评价设计总体评价方案:通过师评、小组互评、学生自评方式进行。 1通过设计问题、师生互动、小组互评、学生自评,90%学生能完成各目标。 2准备采用课堂评价练习的方式,重点检测目标24的达成度。3科学利用评价量表(见附表),组织学生自评。教学重点通过前两节知识归纳总结出热力学第一定律,通过事例的例举得出能量守恒定律。教学难点热力学第一定律数学表达式U= Q + W中各字母正负值的确定是个难点,难就难在物理意义不清楚,教
12、学设计的前半部分都是围绕着这一难点展开的。能正确地辨析功、热、内能三者的关系及热力学第一定律与能量守恒定律是特例与普通的关系也是本节课的难点;同时,第一类永动机有各种各样的设计形式,涉及到一些高二学生还没有学习的知识,由于知识所限,理解起来必然会给学生带来一定的困难。教学资源全自动手表、课件、视频等。附表 学习行为评价点与预设标准能达成预设标准不能达成预设标准原因体验活动1、课堂体验:能上讲台表演使手变热的方法,巩固了上两节课的知识。2、生活体验:能回忆、设想冬天寒冷如何让自己暖起来。归纳热力学第一定律通过观察、分析表演能认识至:做功和热传递都能改变物体的内能。猜想与假设自己能做出如下猜测:做
13、功与热传递对改变物体的内能是等效的,并且内能改变的数值等于两者之和。两种方法表述上有两种方法,并且能理解。内涵与外延1外界对系统做功和系统对外界做功时W的“+”、“-”。2外界向系统传热和系统向外界放热时Q的“+”、“-”。3系统内能增加和系统内能减少时的“+”、“-”。说明:1根据自己的实际,在“能达成预设标准”和“不能预设标准”栏目中画“” 2若确定为不能达成,尽可能写明原因。教学过程教学内容时间教师活动学生活动设计意图引入新课3分钟有请两位同学表演一段双簧:(嗨,大家好,今天我给大家表演一段使手变热的动作,请你猜我是通过什么方式做到的)动作:搓手、呵气、搓手同时呵气其他同学抢答:做功、热
14、传递、既有做功又有热传递。表演的非常精彩,回答的完美。这节课我们将要共同探讨功、热、内能变化的定量关系。1台上的学生能表演出一系列动作。2台下的学生能抢答出相应的方式。3说明学生对本章前面的两节知识掌握很好,也说明这节课也会顺利完成。 由学生双簧表演创设情境,激发学生的好奇心和强烈的求知欲。物理就在生活中,就在身边,学生完表演后震撼很大,在此激励下,学生的学习情绪非常高涨,整堂课的教学气氛也异常活跃,学生的学习兴趣高,学习效果自然也就好。【学习环节一】热力学第一定律。15分钟请学生来看大屏幕:表一(见课件)1提问:表中的二、三行属于什么过程?通过什么方式改变物体的内能?请把这两行补充完整四、五
15、行属于什么过程?通过什么方式改变物体的内能?请把这两行补充完整2追问:如果系统与外界做功和热传递过程同时发生,系统内能增量又等于什么?请学生来看大屏幕:表二(见课件)3提示式提问:做功、热传递改变内能是等价的,尝试把表二补充完整4、思考:表格中的数据可不可以上升到理论高度,用一个精练的式子表达呢? 5、提示:见课件6、小组讨论得出结果:热力学第一定律的数学表达式和文字描述、热力学第一定律中物理量的符号法则7、区别:功、热量、内能的变化量8【课堂评价】1、关于物体的内能变化,以下说法中正确的是: A、物体吸收热量,内能一定增大B、物体对外做功,内能一定减小C、物体吸收热量,同时对外做功,内能可能
16、不变D、物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变2一定量的气体从外界吸收了4.210J的热量,内能增加了2.610 J。是气体对外界做了功,还是外界对气体做了功?做了多少焦耳的功?3思考与讨论:在隔热性能非常好的密闭房间中,把长时间没有工作电冰箱门打开,接通电源,工作一段时间后,该房间内的气温是否会下降?说明理由。1积极思考老师提出的问题并积极回答。2积极参与到学习中来初步理解等效的含义。3理解掌握做功、热传递改变内能是等价的含义。4、5、6积极思考,并比较自己的结论与正确结论的区别及原因。7积极参与教师提出的问题并做出积极的回答。8、积极思考并回答老师提出的问题并积极回答。设置情景,引导学生
17、思考。引导学生思考体会等效替代的物理思想。让学生能利用生活中信手拈来的事例,通过观察分析,再通过动脑思考、动眼观察、动口表述等,正确归纳并科学表达出结论,让学生真正全身心动起来,体现课堂是学生的课堂。通过多观察,多举例,唤醒学生的生活经验,激发学生的学习兴趣,让学生自己探究知识,归纳结论。锻炼学生自己总结得出结论的能力。锻炼学生应用所学的知识独立解决物理问题的能力。大屏幕出示三个题目对这一教学环节进行教学评价。通过一个学生身边的事例,让学生体验做功和热传递的作用,为解决本节课的难点作好铺垫。【学习环节二】能量守恒定律。15分钟观看视频和图片:不同形式的能量可以相互转化和转移。提问:能量在转化和
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 热力学 第一 定律 能量守恒定律 品质
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。