第十章 热力学定律 教学案-2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-3

单元主题 第十章 热力学定律 主备人 备课时间 2022年9月5日 备课地点 教学课时 2课时 课标要求 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。用能量守恒观点解释自然想象。体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。 3.通过自然现象中宏观过程的方向性，了解热力学第二定律。初步了解熵是反映系统无序程度的物理量。 4.认识能源和环境与人类生存的关系，知道可持续发展的重大意义。 5.讨论能源开发和利用带来的问题及应该采取的对策。具有保护环境的意识。 6.尝试估算一些厂矿、交通工具及家用电器的能源消耗。具有可持续 发展的责任感和节约能源的意识。注意自然资源的循环利用。 学生分析 学生通过选修3-3前面三章的学习，对气体实验定律的计算题和热力学定律已有了大致的了解，知道了基本的解题思路，也对概念和规律有了一定的理解。结合学生初中的知识基础，热力学第一定律和能量守恒定律是教学的重点及难点，因此应利用教学的相当多的时间进行热力学第一定律和能量守恒定律的教学，具体说△U=W+Q中各物理量的意义及正负号的确定对学生讲是很困难的，以通俗易懂的语言阐述；对于能量守恒定律的教学，调动学生相互讨论自然界中的各种能量间的转化，分析得出能量守恒定律。让学生明白第一类和第二类永动机不能造成的原因。 单元教材教法分析 探究法，提问法，讨论法，演示法。 单元教学目标 1.知道什么是绝热过程，了解焦耳的两个实验的原理。 2.从热力学的角度认识内能的概念。 3.知道内能和功的单位是相同的，知道做功是改变内能的两种方式之一，理解做功与内能改变的数量关系。 4．了解内能改变的两种方式：做功、热传递，知道做功和热传递对改变物体内能是等效的． 5.认识物质的运动形式有多种，对应不同运动形式的运动有不同形式的能，各种形式的能在一定条件下可以相互转化；进一步掌握能的转化和守恒定律，并了解能的转化和守恒定律的意义。 6.运用公式△U＝W＋Q分析有关问题并具体进行计算。 7.了解热力学第二定律的两种表述，理解热力学第二定律的物理实质.　 8.知道熵的概念，初步了解熵是描述系统无序程度的物理量。了解熵增加原理，知道它是热力学第二定律的另一种表述。体会现实生活中的熵增加原理。 9.了解什么是能量耗散和品质降低。 核心素养落实设想 物理观念：能从物理学的视角观察自然现象，具有将物理学与实际相联系的意识。 科学思维：能对常见的物理现象进行简单分析。 科学探究：能对数据进行初步整理。 科学态度与责任：严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度。 课时教学计划 第一课时10.1 功和内能、10.2热和内能 10.3热力学第一定律 能量守恒定律 教学目标： 1.知道什么是绝热过程，了解焦耳的两个实验的原理。 2.从热力学的角度认识内能的概念。 3.知道内能和功的单位是相同的，知道做功是改变内能的两种方式之一，理解做功与内能改变的数量关系。了解内能改变的两种方式：做功、热传递。理解内能的变化可以分别由功和热量来量度。知道做功和热传递对改变物体内能是等效的。 4.认识物质的运动形式有多种，对应不同运动形式的运动有不同形式的能，各种形式的能在一定条件下可以相互转化。 5.进一步掌握能的转化和守恒定律，并了解能的转化和守恒定律的意义。 6.运用公式△U＝W＋Q分析有关问题并具体进行计算。 教学重点： 1.建立内能概念；知道绝热过程中做功的数量仅由过程的始、末两个状态决定， 不依赖于做功的具体过程和方式；采用类比法引入内能的定义。 2.改变内能两种方式及内能改变量度。 3.热力第一定律。 教学难点： 1.从热力学的角度认识内能的概念，理解在绝热条件下做功与内能改变的关系。 2.对做功和热传递对改变内能是等效的理解。 3.能量守恒。 教学过程： （一）引入新课 “火”不但可以用来取暖，还可以用来加热食物，“火”把人类带入了文明的殿堂。我们的祖先很早就发明了“钻木取火”的用具，使人们不再仅仅依靠自然的“恩赐”而得到“火”。 你知道“钻木取火”的道理吗?那我们今天就来分析他包含的物理道理。 （2） 新课教学 一、改变物体内能的物理过程有两种：做功和热传递 演示课本38页的实验。（慢慢地压缩看能不能使棉花燃烧起来．） 问题4：刚才两次实验，为什么会出现结果的不同？ 动作快，时间短，气体没有来得及与外界进行热交换，其温度会突然升高，至棉花的着火点，它便燃烧起来．而动作慢时，时间较长，气体与外界有较长的时间进行热交换，它的温度就不会升高太多，达不到棉花的着火点，则不燃烧。 阅读课本39页实验，分析气体对外做功的情况． 问：同学们还能不能