3.2热力学第一定律 教学设计（表格式）

教学设计
课程基本信息
学科 物理 年级 高三 学期 秋季
课题 热力学第一定律
教科书 书 名：普通高中物理教科书物理选择性必修第三册 出版社：人民教育出版社
教学目标
1. 能以系统为研究对象，用综合分析的方法推导出热力学第一定律。 2. 能运用热力学第一定律解释和计算能量的转化、转移问题。
教学内容
教学重点： 推理总结热力学第一定律。
2. 明确热力学第一定律各物理量正、负号的含义。 3. 熟练掌握热力学第一定律，并会用其定律解决实际问题
教学难点： 如何让学生自己用综合归纳的方法得出热力学第一定律。
2. 怎样从系统分析的角度确定热力学第一定律的正、负符号。 3. 如何让学生理解并掌握热力学第一定律的实际应用。
教学过程
视频实验引入问题。 让学生观察实验现象，分析产生实验结果的原因。回顾旧知识，思考新问题。 引出热力学第一定律的探究任务。 单纯对系统做功或传热，系统内能会增加。同时采用两种方式时，气体 内能增加情况是否一样。探索既有做功又有传热的过程，气体内能的变化规律。引出热力学第一定律的探究任务。 引导学生自主推导热力学第一定律。 1.提出问题 单纯绝热过程，Q=0时，ΔU = W ；而单纯绝热过程，W=0时，ΔU =Q。那么，如果有这样一个过程，外界既对系统做功W，又对系统传热Q，则这个过程中系统内能的变化量ΔU会多大？ 2.科学推理 在这个过程中，系统既有因外界对其做功而改变的内能ΔU1=W,又有因外界对其传热而改变的内能ΔU2=Q。由于做功与热传递对改变系统的内能是等价的，则系统实际发生的内能的变化量应该是 ΔU=ΔU1+ΔU2=W+Q，这就是热力学第一过程。 3.归纳总结 热力学第一定律的推导过程是一种典型的归纳推理过程。 结合实例，引导学生自主归纳总结热力学第一定律中各物理量的符号规则。 1.任务 我们知道，外界对系统做功有助于内能增加；外界对系统传递热量也有助于系统内能增加。若ΔU>0，表示内能增加，根据以上理解，请你拟定热力学第一定律ΔU= W+Q中各物理量的符号法则。 2.分析 我们把上述任务分解成以下几个问题来处理。 外界对系统做功、外界向系统传递热量，如何选择W和Q的正负？ 系统对外界做功、系统向外界传递热量，如何选择W和Q的正负？ 3）如果系统对外界做功W的同时，系统又向外界传递热量Q，那么系统的内能如何变化？ 3.归纳总结 系统内能增加为正，即ΔU>0；反之为负，即ΔU<0。外界对系统做功为正，即W>0;反之为负，即W<0。系统从外界吸热为正，即Q>0;反之为负，即Q<0。具体符号法则如下表所示。 设计例题，与学生共同分析讲解。使学生在应用中加深对热力学第一定律的 认识和理解，意识到运用热力学第一定律解题的策略与要领。 物理量取正号（+）的意义取正号（+）的意义功W外界对系统做功 系统对外界做功热量Q 系统吸热 系统放热内能的变化量 内能增加 内能减少
六、总结本节主要内容。 七、通过饮水小鸟视频思考问题引出下一节将要学习的内容能量守恒定律。 激发学生探索和发现物理规律的动机和兴趣，用相互联系的观点来使学 生认识世界，启发学生发现各种现象的内在联系。