《热力学第一定律》教学设计教案
教学案例热力学第一定律
《热力学第一定律能量守恒定律》教学设计一．教材分析热力学第一定律是选修3—3中重点内容之一，通过前两节的学习知道，在系统状态发生改变时，只要始末状态确定了，做功的多少或者热传递的多少就确定了。
而且，通过焦耳的实验，确立了做功和热传递在改变系统内能上是等价的，一定数量的功与确定数量的热相对应。
因此，当外界既对系统做功又对系统传热时，系统内能的增量就应该满足ΔU=W+Q，这就是热力学第一定律的数学表达式。
另外，从热力学第一定律到普遍的能量守恒定律的确立，说明了不同运动形式在相互转化中有量的共同性，从而把各种自然现象用定量的规律联系起来，突破了人们对物质运动的机械观念的范围，具有重大的理论意义。
同时，对于制造永动机的不可能性，给予了科学上的最终判决。
二．教学目标1、知识与技能目标（1）理解热力学第一定律，知道W、Q、ΔU正负号的意义。
（2）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。
（3）知道第一类永动机不可能成功的原因。
2、过程与方法目标（1）通过独立分析和思考，理解W、Q、ΔU正负号的意义。
（2）运用生活实际，结合自身体会，理解能量守恒定律。
（3）从实际出发，体会永动机的不可能性。
3、情感态度与价值观目标（1）通过热力学第一定律的学习，确立能量的输入、输出思想。
（2）认识能量守恒，认识自然界规律的多样性和统一性。
（3）培养科学的世界观。
三．教学方法以学生自学为主，教师指导为辅，结合课堂训练，达到教学目的。
四．教学内容1、新课引入师：前面已经学习了做功和热传递可以改变内能。
当对一个系统做功或有热量传入这个系统时，系统的内能会增加，其增加的内能ΔU＝W或ΔU＝Q，尤其注意：当能量输入．．。
．．时，系统内能减小．．，而当能量从这个系统输出．．系统时系统内能增加提问：对做功和热传递来讲，什么情况下是输入能量？什么情况下是输出能量？生：外界对系统做功是输入能量，系统对外界做功是输出能量；系统从外界吸收热量是输入能量，系统从外界放出热量是输出能量。
(完整版)《热力学第一定律》教学设计 教案
学习科学家们探索自然规律的精神，增强学生开发新能源、合理利用能源、发展节能技术的责任感。同时在学习了第一类永动机不可行后，学生能够建立健康积极的科学观。
三、学习者特征分析
1.知识层面：
1)学生已掌握了内能的定义及其微观解释。
2)本章前两节已经学习了在绝热过程中 ，以及在单纯的热传递过程中 的关系。且建立了在改变系统内能上做功和热传递是等价的观念。
科学思维
会用 解决一些简单的问题。了解建立热力学第一定律的历史过程、事实依据以及科学方法。通过教材中J.R.迈尔船医的故事让学生对创造性思维中最活跃因素——“猜想与假设”有一定的启发。锻炼学生能从抽象公式内化为思维从而解释生活中现象的能力，让学生能够学以致用。
科学探究
通过独立分析和思考，理解W、Q、ΔU正负号的意义。能将其运用到生活实际，结合自身体会，理解能量守恒定律。从实际出发体会永动机的不可能性。
2、气体状态变化与物理量对应方法
（1）绝热过程：过程是绝热的,则Q=0,W=ΔU,外界对系统做的功等于系统内能的增加。
（2）等容过程：无做功过程,即W=0,则Q=ΔU,系统吸收的热量等于系统内能的增加。
（3）等温过程：在过程的始末状态,系统的内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q,表示吸收的热量全部用来做功或外界对气体所做的功全部转换为热量放出。
《热力学第一定律》
教学设计与反思
课题：热力学第一定律
科目：物理
教学对象：高二
选用教材：人教版选修3-3第十章第3节
教师：
师范班 林琬晴
一、教学内容分析
本节内容选自人教版选修3-3第十章《热力学定律》的第3节《热力学第一定律能量守恒定律》。
从教材结构上来看，本章从研究绝热过程中功和内能关系开始，到讨论单纯的热传递过程中热与内能的关系，逐步剖析功、热量以及内能三者之间的关系，引出了热力学第一定律以及能量守恒定律的内容（能量守恒定律在人教版必修2第七章第10节已学习，因此并未在本课的设计范围内）。在学习了守恒律后，学生能够通过学习热力学第二定律来了解自然过程的不可逆性，认识自然界的一切自发过程都是朝着熵增大的方向进行的这一规律。
高中物理_热力学第一定律教学设计学情分析教材分析课后反思
热力学第一定律教学设计【教学目标】1.知识与技能目标（1）理解热力学第一定律，明确W、Q、ΔU正负号的意义。
掌握热力学第一定律能用其分析解决实际问题（2）理解能量守恒定律，能依据能量守恒的观点用能量守恒定律解释相关现象。
（3）知道第一类永动机不可能成功的原因。
2.过程与方法目标（1）经历热力学第一定律的探究过程，理解做功和热传递对内能的影响。
（2）运用生活实际，结合自身体会，理解能量守恒定律是自然科学的基本定律之一。
（3）从实际出发，体会永动机的不可能性。
3.情感态度与价值观目标（1）通过热力学第一定律的学习，确立能量的输入、输出思想。
（2）认识能量守恒，认识自然界规律的多样性和统一性。
（3）培养树立能量守恒的观点，逐步构建能量转化和守恒的物理思维方法。
【教学过程】一、做功与热传递1.一个系统在绝热过程中：（1）如果外界对系统做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？（2）如果系统对外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？结论：在无热交换情况下，外界对气体做功为W，物体内能变化为△U，△U＝W，由此可知：外界对气体做功，内能增加，气体对外界做功，内能减少。
2.一个系统在单纯传热过程中：（1）如果系统吸收热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？（2）如果系统放出热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？结论：在没有做功情况下，物体与外界间传递热量Q，物体内能变化为△U，则△U＝Q，由此可知：物体吸热，内能增加，放热，内能减少。
3.做功和热传递的区别（1）做功改变内能的实质：其它形式的能和内能之间的转化（2）热传递改变内能的实质：各系统间内能的转移（3）做功和热传递在改变内能的效果是等效的二、热力学第一定律1.内容：一个热力学系统内能的增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和2.表达式：ΔU＝W + Q3.ΔU = W + Q中各量的正、负号及含义例题：在一个标准大气压下，水在沸腾时，1g的水由液态变成同温度的水蒸气，其体积由1.043 cm3变为1676cm3,已知水的汽化热为2263.8 J/g.求：气体增加的内能ΔU.解：取1 g水为研究对象，大气视为外界，1 g 沸腾的水变成同温度的水蒸气需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功，所以有ΔU＜Q吸.气体在等压下膨胀做功：W=p(V2-V1)=1.013×105×(1676-1.043)×10-6 J=169.7 J.气体吸热：Q=mL=1×2263.8J=2263.8J.根据热力学第一定律：ΔU=Q+W=2263.8 J+(-169.7)J=2094.1 J4.应用热力第一定律解题步骤：（1）首先确定研究对象是哪一个物体或哪一个热力学系统（2）分别列出物体或系统吸收或放出的热量；外界对物体（系统）所做的功或物体（系统）对外做功。
大学热力学第一定律教案
教学目标：1. 理解并掌握热力学第一定律的基本原理和表述方式。
2. 掌握内能、热量和功的概念及其相互关系。
3. 熟悉热力学第一定律在工程和实际应用中的重要性。
4. 能够运用热力学第一定律进行能量转换和守恒的计算。
教学重点：1. 热力学第一定律的基本原理。
2. 内能、热量和功的计算方法。
3. 热力学第一定律在工程和实际应用中的案例。
教学难点：1. 状态函数的概念及其与过程变量的区别。
2. 热力学第一定律在不同过程中的应用。
教学准备：1. 教学视频：介绍热力学第一定律的原理和应用。
2. 科学实验：组织学生进行实验，体验能量守恒和转换的过程。
3. 课件与习题：制作简洁明了的课件，提供适量的练习题。
教学过程：一、导入1. 介绍热力学第一定律的基本概念，引导学生思考能量守恒和转换的重要性。
2. 提出问题：如何描述能量在系统内部和系统与环境之间的转换？二、讲解热力学第一定律的基本原理1. 介绍热力学第一定律的表述方式：物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和。
2. 解释内能、热量和功的概念及其相互关系。
3. 强调能量守恒和转换在热力学过程中的重要性。
三、讲解内能、热量和功的计算方法1. 讲解内能的计算方法，包括理想气体和实际气体的内能计算。
2. 讲解热量的计算方法，包括等温、绝热、等压和等容过程中的热量计算。
3. 讲解功的计算方法，包括体积功和表面功的计算。
四、讲解热力学第一定律在工程和实际应用中的案例1. 介绍热力学第一定律在热机、制冷机和空调系统中的应用。
2. 分析热力学第一定律在化工、能源和环境保护等领域的重要性。
五、实验演示1. 组织学生进行实验，观察和记录能量守恒和转换的过程。
2. 引导学生分析实验结果，加深对热力学第一定律的理解。
六、习题讲解与讨论1. 提供适量的练习题，让学生运用所学知识进行计算。
2. 讨论练习题中的难点和易错点，帮助学生巩固所学知识。
七、总结1. 总结热力学第一定律的基本原理和应用。
3.2热力学第一定律 教案
3.2热力学第一定律〖教材分析〗通过对上两节课内容的归纳，即做功和热传递都可以改变物体的内能，并且二者是等效的。
在此基础上，提出当外界对物体既做功又热传递时，物体的内能如何改变?通过分析讨论，自然得出热力学第一定律。
通过课本例题的讲解，培养学生运动热力学第一定律分析和解决问题的能力。
〖教学目标与核心素养〗物理观念∶知道热力学第一定律及其符号法则，能从热力学学的视角正确描述和解释生活中的热现象，能灵活应用热力学第一定律解决实际问题。
科学思维∶理解热力学第一定律的公式，并能在新的生活情境中对问题进行分析和推理。
科学探究：通过热力学第一定律的应用，养成与他人合作探究的习惯，体验科学家探究规律的艰辛与执着。
科学态度与责任∶从焦耳的实验到热力学第一定律，认识到我们应该具有实事求是的态度，认识到物理学是人类认识自然的方式之一。
〖教学重难点〗教学重点：热力学第一定律的公式及其符号法则。
教学难点：热力学第一定律和实际应用。
〖教学准备〗多媒体课件等。
〖教学过程〗一、新课引入汽缸内有一定质量的气体，压缩气体的同时给汽缸加热。
那么，气体内能的变化会比单一方式（做功或传热）更明显。
这是为什么呢?分析：压缩气体，内能增大，给气体加热内能也是增大。
两者叠加所以就更明显。
二、新课教学（一）热力学第一定律焦耳的实验归总结除了：做功与传热在改变系统内能方面是等价的。
之前学过做功和热传递都可以改变物体的内能，回顾一下公式。
在绝热过程中Q=0，系统内能增量等于外界对系统做的功ΔU=W，而当外界对系统做功为零W=0，那系统的内能增量等于吸热ΔU=Q。
这两种方式在改变物体内能的结果上是相同的。
思考：如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能又如何变化呢？既然做功与传热对改变系统的内能是等价的，那么当外界既对系统做功又对系统传热时，内能的变化量就应该是ΔU=W+Q热力学第一定律：一个热力学系统的内能变化量等于外界向他传递的热量与外界对他所做的功的和。
热力学第一定律教案设计九年级物理教案
首先我们需要明确热力学第一定律的概念。
热力学第一定律又称为能量守恒定律，指的是能量不能被创造也不能被消灭，只能在不同形式之间转化和传递。
在物理学中，能量是指物体或系统所拥有的能够使它们进行某些操作的属性。
在教学中，我们可以通过多种方式来帮助学生理解热力学第一定律的概念，以及其在实际生活中的应用。
在此，我们将介绍一个完整的九年级物理教案，以帮助教师进行有效的课堂教学。
【一】教学目标1.理解热力学第一定律的概念和应用；2.掌握能量的转化和传递的基本规律；3.学习用热力学第一定律分析和解决实际问题。
【二】教学内容1.热力学第一定律概念介绍；2.能量的转化和传递；3.热力学第一定律的应用。
【三】教学过程1.导入环节教师可以通过放映相关影片或者图片，来引导学生了解热力学第一定律的基本概念和应用。
2.正文教学（1）热力学第一定律的概念教师通过简单的例子，如加热饮用水，帮助学生理解热力学第一定律的基本概念。
在这个过程中，学生将会学习什么是能量，以及能量可以如何转化和传递。
（2）能量的转化和传递教师可以以日常生活中的例子，如冰块的融化过程，为例，帮助学生了解能量在不同形式之间的转化和传递规律。
通过这种方式，学生将会学习到温度和热量的概念，以及如何量化能量转移。
（3）热力学第一定律的应用教师可以通过案例分析等方式，帮助学生了解热力学第一定律在实际生活中的应用。
例如，学生可以学习地球上的能量平衡，以及对环境和自然资源的保护。
3.练习环节教师可以通过一些实验和计算练习等方式，帮助学生巩固所学知识，并让他们更好地理解这些概念和规律。
4.总结环节在本节课程的教师可以通过提问方式，帮助学生总结所学内容，以及概括热力学第一定律的定义和应用。
【四】教学评估教学评估可以通过课堂问答、小组讨论、实验数据分析和书面作业等方式实现。
这样可以确保学生对所学知识的理解和掌握。
【五】教学总结通过这个教案设计，教师将能够有效地授予九年级学生热力学第一定律的概念和应用。
《热力学第一定律》教案1
《热力学第一定律》教案1第一篇：《热力学第一定律》教案1《热力学第一定律》一、改变内能的两种方式：做功和热传递1．做功可以改变物体的内能【生活实例】列举锯木头和用砂轮磨刀具，锯条、木头和刀具温度升高，说明克服摩擦力做功，可以使物体的内能增加。
如果外力对物体做功全部用于物体内能改变的情况下，外力做多少功，物体的内能就改变多少。
如果用W表示外界对物体做的功，用ΔE表示物体内能的变化，那么有W=ΔE。
功的单位是焦耳，内能的单位也是焦耳。
【演示】演示压缩空气，硝化棉燃烧。
说明外力压缩空气过程，对气体做功，使气体的内能增加，温度升高到棉花的燃点而使其燃烧。
以上实例说明做功可以改变物体的内能。
2．热传递可以改变物体的内能【生活实例】在炉灶上烧热水，火炉烤热周围物体，这些物体温度升高内能增加。
这些实例说明依靠热传递方式也可以使物体的内能改变。
物体吸收热量，内能增加。
物体放出热量，物体的内能减少。
如果传递给物体的热量用Q表示，物体内能的变化量是ΔE，那么，Q=ΔE。
热量的计算公式有：Q=cmΔt。
热量的单位是焦耳，过去的单位是卡。
所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
3．做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
4．做功和热传递的区别虽然做功和热传递对改变物体的内能是等效的，但是这两种方式的物理过程有本质的区别。
做功使物体内能改变的过程是机械能转化为内能的过程。
而热传递的过程只是物体之间内能的转移，没有能量形式的转化。
例：1．在下列过程中，通过热传递增加物体内能的是[ ] A．火车经过铁轨后铁轨的温度升高B．压缩筒内乙醚，使其燃烧C．铁棒被太阳晒热 D.汽车刹车后，轮胎变热2．物体的内能增加这是因为[ ] A．一定是由于物体吸收了热量B．一定是由于对物体做了功C．可能是由于物体吸收了热量，也可能是由于对物体做了功3．说明下列各题中内能改变的方法：(1)一盆热水放在室内，一会就凉了，______；(2)高温高压的气体，迅速膨胀，对外做功，温度降低，______。
《热力学第一定律》教学设计 教案
《热力学第一定律》教学设计与反思我们知道功有正负，且正负号所代表的物理意义不同，那么上式中ΔU和Q是否又有正负之分呢？如果有正负号代表的物理意义相同吗？（3）对公式ΔU、Q、W符号的规定：教师引导学生从热力学第一定律的内容来分析上述三物理量的符号的规定。
具体如下：内容中的提到的是内能的增加量，如果系统的内能是减少，则ΔU的符号为“-”，相反则为“+”；同理，系统放出热量，Q符号取“-”，吸收热量则取“+”；气体对外界做功，W符号取“-”，外界对系统做的功则取“+”。
总而言之，与定律内容相反的取“-”号，否则取“+”号。
详见下表：2、气体状态变化与物理量对应方法（1）绝热过程：过程是绝热的,则Q=0,W=ΔU,外界对系统做的功等于系统内能的增加。
（2）等容过程：无做功过程,即W=0,则Q=ΔU,系统吸收的热量等于系统内能的增加。
（3）等温过程：在过程的始末状态,系统的内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q,表示吸收的热量全部用来做功或外界对气体所做的功全部转换为热量放出。
学习完热力学第一定律后归纳到能量守恒定律，从而提出与能量守恒定律相违背的第一类永动机。
3、能量守恒定律和第一类永动机(1).能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个系统转移到别的系统，在转移过程中其总量保持不变。
回忆能量守恒定律的内容，再引入第一类永动机问题。
(2).第一类永动机：在17-18世纪，资本主义发展初期，为了满足生产对于动力日益增加的需求，许多人致力于制造一种机器，它不需要任何动力或燃料却能不断对外做功，称其为“第一类永动机”。
如图是最早的永动机，设计于13世纪的法国。
第一类永动机由于违反了能量守恒定律所以不可能实现。
介绍了第一类永动机，可以顺势引出第二类永动机，为下节课热力学第二定律的学习做铺垫。
讲述了趣味性较强的物理学史之后需要让同学们回归课标与高考，总结解题步骤并利用例题检验。
热力学第一定律教案
热力学第一定律教案教案标题：热力学第一定律教案教案目标：1. 了解热力学第一定律的基本概念和原理；2. 能够应用热力学第一定律解决与能量转化和守恒相关的问题；3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
教案步骤：引入（5分钟）：1. 引导学生回顾能量的基本概念，并与热力学第一定律进行联系。
2. 提出问题：你认为能量是如何转化的？为什么能量转化是有限度的？探究（20分钟）：1. 分组讨论：学生分成小组，讨论并总结能量转化和守恒的基本原理。
2. 指导实验：老师引导学生进行一个简单的实验，例如将一杯温水和一杯冷水混合，观察和记录温度的变化。
3. 实验数据分析：学生根据实验数据，运用热力学第一定律的原理解释实验结果。
知识讲解（15分钟）：1. 讲解热力学第一定律的定义和表达式：ΔU = Q - W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外界做功。
2. 解释热力学第一定律的意义和应用：能量守恒的原理，能量转化的限制。
练习与应用（20分钟）：1. 分组讨论：学生分组完成一系列与热力学第一定律相关的问题，例如计算系统内能的变化、吸收的热量或做的功等。
2. 提供案例：老师提供一些实际案例，让学生应用热力学第一定律解决问题，如汽车引擎的工作原理、热水器的工作原理等。
总结与拓展（10分钟）：1. 总结热力学第一定律的核心概念和应用。
2. 引导学生思考：热力学第一定律在日常生活和工程领域中的重要性。
作业：布置相关的练习题，要求学生应用热力学第一定律解决问题，并要求学生设计一个简单的实验来验证热力学第一定律。
教学评估：1. 实验报告：评估学生实验设计和数据分析的能力。
2. 练习题评估：评估学生对热力学第一定律的理解和应用能力。
教学资源：1. 实验器材：温度计、热水杯、冷水杯等。
2. 教学课件：包括热力学第一定律的定义、公式和相关案例。
3. 练习题和参考答案。
教学延伸：1. 鼓励学生进行更复杂的实验设计，探究热力学第一定律在不同条件下的适用性。
热力学第一定律教学教案
实验演示：通过实验演示热力学第一定律的实际应用，帮助学生直观理解。 案例分析：选取典型案例，引导学生分析热力学第一定律在生活和工业中的应用。 小组讨论：组织小组讨论，让学生分享对热力学第一定律的理解和感悟。 习题练习：布置相关习题，检验学生对热力学第一定律的掌握程度。
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总结热力学第一定律的意义： 热力学第一定律是能量守恒 定律在热学中的具体表现， 它指出能量不能凭空产生或 消失，只能从一种形式转化
培养学生对能源利用和环境 保护的意识
理解能量守恒定律的基本概念和原 理
培养学生对能源利用和环境保护的 意识
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掌握能量转换和利用的原理和应用
培养学生的实践能力和创新思维
热力学第一定律的定义 热力学第一定律的表述方式 热力学第一定律的数学表达式 热力学第一定律的物理意义
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引导学生深入理解热力学第 一定律：通过归纳小结，可 以引导学生深入思考热力学 第一定律的内涵和意义，理 解能量守恒的重要性，从而 更好地掌握这一基本规律。
课堂表现：观察学生的参与度、回答问题和讨论情况，评估学生对热力学第一定律的理解和应 用能力。
作业情况：批改学生的作业，了解学生对热力学第一定律的基本概念、公式和应用的掌握程度， 以及解题思路和表达能力。
综合评估：结合课堂表现和作业情况，对学生的学习效果进行综合评估，发现学生的薄弱环节 和需要改进的地方，为后续教学提供依据。
反馈与改进：及时向学生反馈评估结果，指导他们如何改进学习方法和提高学习效果，同时根 据学生的反馈调整教学策略和方法。
测试内容：热力学第一定律的基本概念、公式及应用 考试形式：闭卷考试，包括选择题、填空题、简答题和计算题 评估标准：学生的答题正确率、解题思路和步骤是否清晰 反馈机制：根据测试和考试结果，及时调整教学策略，强化学生对热力学第一定律的掌握。
热力学第一定律教案
热力学第一定律教案热力学第一定律教案一、教学目标1.理解热力学第一定律的定义和内涵，掌握能量守恒定律。
2.能够运用热力学第一定律解释和计算能量的转化和转移问题。
3.培养学生分析和解决问题的能力，发展学生的科学素养和实验技能。
二、教学内容热力学第一定律的内容，以及如何运用热力学第一定律解释和计算能量的转化和转移问题。
三、教学过程1.引入：通过实例引入热力学第一定律，让学生感知能量守恒定律在日常生活和工业生产中的重要性。
2.基本概念的讲解：讲解热量、工作和内能的定义，阐述这些概念在热力学中的重要性。
特别强调热量和工作在能量转化过程中的作用。
3.热力学第一定律的表述：讲解热力学第一定律的具体表述，即能量不能被创造或消失，只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体传递给另一个物体。
让学生理解这个定律的实质是能量守恒。
4.热力学第一定律的应用：通过实例讲解如何运用热力学第一定律解释和计算能量的转化和转移问题。
例如，通过一个加热器将热量转化为机械能，或者通过一个制冷器将机械能转化为热量。
5.实验操作：通过实验活动，让学生亲自操作实验，观察能量的转化和转移过程，体验热力学第一定律。
6.课堂讨论：组织学生进行小组讨论，分享对热力学第一定律的理解和应用，以及在日常生活中找到的能量转化和转移的例子。
7.总结与回顾：回顾热力学第一定律的定义和内涵，总结能量守恒定律的重要性，强调在日常生活和工业生产中保持能量平衡的重要性。
8.作业布置：布置相关练习题，让学生巩固热力学第一定律的内容，并能够灵活运用该定律解释和计算能量的转化和转移问题。
四、教学评价通过提问、小组讨论和作业检查等方式，评价学生对热力学第一定律的理解和应用情况。
同时，鼓励学生通过自主学习和实验操作进一步加深对热力学第一定律的理解。
热力学第一定律教学设计
热力学第一定律教学设计一、引言热力学是研究能量转化和能量传递的一门科学，它的基本定律被称为热力学定律。
其中，热力学第一定律是能量守恒定律的形式之一，它揭示了热能与机械能之间的转换关系。
本文旨在针对热力学第一定律的教学设计，通过合理的教学方法和实践活动，提高学生对热力学第一定律的理解和应用能力。
二、教学目标本节课的教学目标如下：1. 理解热力学第一定律的基本概念；2. 掌握热力学第一定律的数学表达方式和计算方法；3. 运用热力学第一定律解决实际问题；4. 培养学生的热力学思维和实验操作能力；三、教学内容及安排1. 热力学第一定律的定义和基本概念（20分钟）- 介绍能量守恒定律的背景和重要性；- 阐述热力学第一定律的表达方式和含义；- 提供实际物理现象的例子，引导学生理解热力学第一定律的意义；2. 热力学第一定律的数学表达和计算（30分钟）- 探讨热力学第一定律的数学表达方式，包括Q、W和ΔU的关系；- 介绍常用的热力学方程和计算方法；- 引导学生进行简单的数值计算和推导练习，巩固概念和计算方法的掌握；3. 热力学第一定律的实验验证（40分钟）- 设计一个简单的热力学实验，例如温度变化实验或热量传递实验；- 演示实验过程和数据记录，引导学生思考实验结果的分析；- 鼓励学生进行实验操作，加深对热力学第一定律的理解和实践能力；4. 热力学第一定律的应用举例（20分钟）- 分享一些实际生活中与热力学第一定律相关的应用案例，如发动机工作原理等；- 引导学生思考如何利用热力学第一定律解决实际问题；- 鼓励学生展示自己的解决方案，互相讨论和学习；四、教学方法及评价方式1. 教学方法：- 讲授法：通过讲解的方式介绍热力学第一定律的概念和表达方式；- 实验法：设计和演示简单的实验操作，让学生亲自实践和观察结果；- 讨论法：引导学生参与问题讨论和解决方案的制定；- 案例分析法：分享具体应用案例，激发学生对知识的应用兴趣；2. 评价方式：- 参与度评价：观察学生在课堂中的积极参与程度和提问情况；- 计算题评价：根据学生的计算题答案和解题思路进行评价；- 实验报告评价：评估学生在实验中的数据记录和分析能力；- 解决问题评价：评估学生对实际问题的分析和解决能力；五、拓展活动1. 实地考察：组织学生参观某个与热力学相关的场所，如热力发电厂、冷暖系统等；2. 手工制作：鼓励学生利用废旧材料制作一个简单的热力学实验设备；3. 研究项目：引导学生进行热力学第一定律相关的研究项目，提升科学研究能力；4. 学科交叉：与数学、物理、化学等学科进行跨学科合作，探索热力学在不同学科中的应用。
热力学第一定律-粤教版选修1-2教案
热力学第一定律-粤教版选修1-2教案一、教学目标本节课主要教学目标是：1.掌握热力学第一定律的概念和表达式；2.理解能量转化的基本原理；3.掌握热力学第一定律在物理和工程实践中的应用。
二、教学重点和难点重点1.热力学第一定律的表达式和概念；2.能量守恒原理及其在热力学中的应用。
难点1.热力学第一定律在物质和能量的转化中的应用；2.热量和功的计算及其单位换算。
三、教学过程安排1. 热力学第一定律的概念和表达式首先，讲师应该向学生介绍热力学第一定律的概念和表达式。
热力学第一定律是能量守恒定律，表明“能量不可能消失，也不可能从不存在转化为存在，也不可能从存在转化为不存在，只能从一种形式转化为另一种形式”，即物体吸收的热量等于物体发出的热量加上物体所作的功。
其表达式可表示为：$\\Delta E = Q + W$，其中$\\Delta E$代表系统的内能变化，Q为系统所吸收的热量，W为系统所作的功。
2. 能量守恒原理及其在热力学中的应用然后，讲师应该向学生介绍能量守恒原理及其在热力学中的应用。
能量守恒原理是指在任何物理或化学过程中，能量的总量保持不变。
在热力学中，能量的转化可以通过热传递和功交换完成，而热力学第一定律正是能量守恒原理在热学系统中的体现。
3. 热力学第一定律在物理和工程实践中的应用最后，讲师应该向学生介绍热力学第一定律在物理和工程实践中的应用，如热机的工作原理、化学反应热的计算、环境中物体的温度变化等。
四、教学评价方法1.在课堂上进行实验演示，观察学生的学习态度和实验操作是否正确；2.在课堂上进行小测验，检验学生对热力学第一定律的掌握程度。
五、教学注意事项1.教师在布置作业前一定要征求学生的意见，确保作业难度适宜；2.在实验操作时，一定要注意安全，避免发生意外事故；3.在教学过程中，教师应该注意引导学生发现问题和解决问题的方法，培养学生的分析和解决问题的能力。
六、教学评估在教学任务结束后，教师应该进行课堂教学效果的评估。
热力学第一定律大学教案
教学对象：大学物理专业学生教学目标：1. 理解热力学第一定律的基本原理，掌握其表达式；2. 掌握热力学第一定律在理想气体、实际气体以及热化学中的应用；3. 培养学生的科学思维和解决问题的能力。
教学内容：1. 热力学第一定律的基本原理和表达式；2. 热力学第一定律在理想气体中的应用；3. 热力学第一定律在实际气体中的应用；4. 热力学第一定律在热化学中的应用。
教学过程：一、导入1. 提问：什么是能量守恒定律？2. 引入热力学第一定律的概念，强调其在物理学中的重要地位。
二、热力学第一定律的基本原理和表达式1. 介绍热力学第一定律的基本原理：能量守恒定律；2. 推导热力学第一定律的表达式：ΔU = Q - W，其中ΔU表示系统内能的变化量，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做的功。
三、热力学第一定律在理想气体中的应用1. 介绍理想气体的状态方程：PV = nRT；2. 利用热力学第一定律推导理想气体的内能变化表达式：ΔU = nCvΔT，其中Cv表示定容比热容；3. 分析等温过程、等压过程、等容过程和绝热过程中，理想气体的内能变化和做功情况。
四、热力学第一定律在实际气体中的应用1. 介绍实际气体的状态方程：PV = RT + (n/V) (B + C/V^2)；2. 利用热力学第一定律推导实际气体的内能变化表达式：ΔU = nCvΔT + (n/V) BΔV + (n/V^2) CΔV^2；3. 分析实际气体在等温过程、等压过程、等容过程和绝热过程中，内能变化和做功情况。
五、热力学第一定律在热化学中的应用1. 介绍热化学方程式：ΔH = Q + W；2. 利用热力学第一定律推导热化学方程式：ΔH = nCpΔT + (n/V) (B +C/V^2)ΔV；3. 分析化学反应过程中，反应物和生成物的焓变和做功情况。
六、总结与作业1. 总结热力学第一定律的基本原理、表达式及其在各个领域的应用；2. 布置作业，要求学生完成以下任务：（1）分析一个实际例子，运用热力学第一定律计算系统内能的变化；（2）编写一个程序，模拟理想气体在不同状态变化过程中的内能变化和做功情况。
高三物理上册《热力学第一定律》教案、教学设计
3.引导学生运用符号表示法进行热力学第一定律的描述，培养学生的符号意识。
4.注重理论与实践相结合，让学生在实际问题中运用热力学第一定律，提高学生的应用能力。
三、教学重难点和教学设想
（一）教学重难点
1.理解热力学第一定律的本质，掌握内能、热量、功三种能量形式之间的转化关系。
2.知识回顾，温故知新：在教学热力学第一定律之前，先引导学生复习能量守恒定律，为学习新知识打下基础。
教学活动：让学生回顾能量守恒定律的内容，举例说明其在物理学中的应用。
3.实践操作，直观感知：通过实验和观察，让学生直观地感受热力学第一定律所描述的能量转化过程。
教学活动：进行热力学实验，如等压过程、等温过程等，让学生观察并记录实验数据。
4.能够运用热力学第一定律解决一些简单的热力学问题，如等压过程、等温过程等。
（二）过程与方法
1.观察、实验：通过观察热现象，进行实验，培养学生对热力学现象的感知能力。
2.分析、归纳：引导学生运用热力学第一定律分析实际问题，培养学生的逻辑思维和分析问题的能力。
3.探究、创新：鼓励学生提出新的问题，尝试运用热力学第一定律解决，培养学生的探究精神和创新能力。
a.学生分享学习心得，总结热力学第一定律的重点和难点。
b.教师点评，强调本节课的重点知识，解答学生疑问。
c.组织学生进行课堂小结，对本节课的知识点进行梳理。
d.布置课后作业，巩固课堂所学知识，为下一节课的学习做好准备。
五、作业布置
为了巩固学生对热力学第一定律的理解，提高学生的应用能力，特布置以下作业：
4.理论学习，深入理解：引导学生学习热力学第一定律的符号表示法，深入理解各物理量的含义和关系。
热力学第一定律教案
一、热力学第一定律
1、内容：一个热力学系统的内能增加量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和，这个关系叫做热力学第一定律.
2、表达式：ΔU＝W＋Q
物理量
符号
意义
符号
意义
W
+
外界对系统做功
－
系统对外界做功
Q
+
系统吸收热量
－
系统放出热量
ΔU
+
内能增加
－
内能减少
3、通过课本上p55页的思考与讨论，让学生总结U、Q、W几个量越来越慢，最后停止。这一现象符合能的转化和守恒定律吗？如果符合，汽车失去的动能变成了什么？
分析：汽车发动机熄火后，汽车要克服阻力做功，当所克服阻力做的功等于其熄火时的动能时，汽车即停止运动。在这一过程中，汽车克服阻力做的功要转变成地面、轮胎的内能，所以在这个过程中能量还是守恒的，是机械能转变成内能了。
三、永动机
1、定义：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。
2、结果：都无一例外的失败了。
3、原因：违背了热力学第一定律。（介绍永动机的历史和现实）
四、随堂练习
五、课后作业
教学反思：这一节课的内容学生早就接触过，感觉需要讲的不多。对于热力学第一定律的内容可以引导学生通过前面的知识自己推出来，然后加以练习加深。这也是本节课的重点，对于能量守恒定律，学生虽然很熟，但不知道它的发现过程，因此有必要让学生了解，培养学生勇于创新、一丝不苟的科学精神！对于永动机的内容可以以讲故事的形式让学生了解，知道第一类永动机不能制成的原因。
二、能量守恒定律
让学生读书P56，了解能量守恒定律的发现过程。
1、内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移过程中其总量不变
热力学第一定律及其内能表达教案
热力学第一定律及其内能表达教案一、教学目标：通过学习热力学第一定律以及内能的表达式，学生能够了解能量守恒定律的基本概念和内能的意义，掌握内能的计算方法，并能够应用热力学第一定律解决相关问题。
二、教学重点：1、热力学第一定律的基本概念；2、内能的意义和计算方法；3、应用热力学第一定律解决相关问题。
三、教学难点：1、热力学第一定律的理解与应用；2、内能的计算方法；3、综合应用热力学第一定律解决相关问题。
四、教学内容：1、热力学第一定律的概念与表达式(1) 热力学第一定律的概念热力学第一定律又称能量守恒定律，它是热力学基本原理之一。
热力学第一定律指出，在任何一次热力学过程中，能量的总量是不变的。
(2) 热力学第一定律的表达式热力学第一定律可以用数学公式表达为:△U = Q - W其中，△U表示内能的变化，Q表示热量的传递量，W表示功的转化量。
2、内能的意义和计算方法(1) 内能的意义内能是指物体内部分子的动能、势能和相互作用能的总和，是一个物理量，通常用U表示。
内能为系统所具有的能量，是系统发生热力学过程时的相关能量。
(2) 内能的计算方法内能可以通过等温、等压、等体积等多种方式来计算。
其中，等温过程下的内能计算公式为:△U = nCv△T其中，n表示物质的物质量，Cv是物质的摩尔定容热容，△T为温度的变化量。
3、应用热力学第一定律解决相关问题(1) 风扇的功率计算当一只风扇工作时，会在周围空气中产生气流，使得空气中的温度上升。
根据热力学第一定律，风扇所消耗的电能必须等于周围环境所吸收的热能与所产生的功之和。
我们可以通过测量周围环境温度上升幅度以及风扇所消耗的电能，从而计算出风扇产生的功率。
(2) 汽车的燃料消耗量计算汽车行驶时会产生热损失，汽车的燃料消耗量并不等于汽车行驶的路程除以汽车的燃料油耗。
根据热力学第一定律，汽车的燃料消耗量应该等于汽车发生的热能变化与所产生的功之和。
我们可以通过测量汽车的热能变化以及汽车所产生的功，从而计算出汽车的燃料消耗量。
热力学第一定律的教学设计
热力学第一定律的教学设计热力学是自然科学中的一个重要分支，它研究的是物质和能量之间的关系。
而热力学第一定律则是热力学基本原理之一，它描述了能量的转化和守恒。
在教学设计中，我们需要合适的方法和策略来教授热力学第一定律，以帮助学生深入理解和掌握这一重要概念。
一、教学目标通过本课程的教学，学生应该能够：1. 理解热力学第一定律的基本概念和原理；2. 掌握能量转化和守恒的基本规律；3. 能够运用热力学第一定律解决与能量转化相关的问题；4. 培养学生的逻辑思维和问题解决能力。
二、教学内容1. 热力学第一定律的基本概念和原理我们可以通过实际生活中的例子来引入热力学第一定律的概念，例如汽车运动时引擎发热、水的沸腾和冷却等。
学生可以观察和描述这些现象，并尝试解释其中的能量转化过程。
通过这些实例，我们可以引出热力学第一定律的基本原理：能量在系统之间转化，但总能量守恒。
2. 能量转化和守恒的基本规律在介绍热力学第一定律的基本规律时，我们可以通过实验和图表来帮助学生理解。
例如，通过测量物体的温度变化和热量传递来观察能量的转化过程。
我们可以给学生提供简单的实验装置和数据记录表，让他们自己进行实验观察。
通过分析实验结果和数据，学生可以总结出能量转化和守恒的基本规律。
3. 运用热力学第一定律解决问题在学生对热力学第一定律有了初步的理解后，我们可以引导他们运用所学知识来解决一些与能量转化相关的问题，例如热机的效率计算、热量传递的计算等。
我们可以提供一些实际问题，让学生进行思考和分析，找出解决问题的方法和步骤。
并通过合作学习的形式，让学生互相交流和讨论，共同解决问题。
4. 培养学生的逻辑思维和问题解决能力通过上述的教学内容和学习活动，我们可以培养学生的逻辑思维和问题解决能力。
我们可以设计一些思维导图、案例分析或小组讨论的活动，让学生在实际问题中运用所学知识，培养他们的分析和解决问题的能力。
三、教学方法和策略1. 启发式教学法通过提出问题、引发学生思考和讨论，激发学生的学习兴趣和动力。
大学_热力学第一定律教案
教学目标：1. 理解热力学第一定律的基本原理和概念。
2. 掌握热力学第一定律的表达式及其物理意义。
3. 学会应用热力学第一定律解决实际问题。
4. 培养学生的科学思维能力和实验操作能力。
教学重点：1. 热力学第一定律的基本原理和概念。
2. 热力学第一定律的表达式及其物理意义。
3. 应用热力学第一定律解决实际问题。
教学难点：1. 热力学第一定律与能量守恒定律的关系。
2. 热力学第一定律在复杂系统中的应用。
教学准备：1. 教学视频：介绍热力学第一定律的原理和应用。
2. 实验器材：演示实验设备，如温度计、压力计、量热器等。
3. 课件与习题：制作简洁明了的课件，并准备适量的练习题。
教学过程：一、导入1. 引入热力学第一定律的定义，激发学生的兴趣。
2. 提出问题：热力学第一定律在物理学中有什么重要意义？二、基本原理与概念1. 介绍热力学第一定律的基本原理，即能量守恒定律。
2. 解释内能、热量、功等概念，并阐述它们之间的关系。
3. 通过实例讲解热力学第一定律在生活中的应用。
三、热力学第一定律的表达式及其物理意义1. 介绍热力学第一定律的表达式：ΔU = Q - W，其中ΔU表示内能变化，Q表示吸收的热量，W表示对外做功。
2. 解释表达式中各个物理量的正负号含义。
3. 通过实例讲解热力学第一定律的物理意义。
四、应用热力学第一定律解决实际问题1. 举例说明热力学第一定律在热机、制冷机等设备中的应用。
2. 引导学生运用热力学第一定律分析实际案例，如汽车发动机、空调等。
3. 分组讨论，让学生尝试解决实际问题。
五、实验演示1. 通过实验演示热力学第一定律的应用，如量热器实验、绝热过程实验等。
2. 引导学生观察实验现象，分析实验数据，加深对热力学第一定律的理解。
六、课堂小结1. 总结热力学第一定律的基本原理和概念。
2. 强调热力学第一定律在物理学中的重要意义。
3. 指出教学过程中的重点和难点。
七、作业布置1. 完成课后习题，巩固所学知识。
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四、教学方法及策略
教学方法：谈话法、讨论法、讲授法、观察法、阅读法。 教学策略：实验总结法、理论归纳法。
五、教学重点及难点
【教学重点】（1）用热力学第一定律分析内能改变的问题。
（2）掌握
的符号法则并熟练应用。
【教学难点】（1）表达式
中各物理量的符号及其物理意义。
（2）第一类永动机的不可能性。
六、教学过程
从课程标准来看热力学第一定律在高考中是 I 级要求，了解其内容及含义并且能进行 简单运用即可。热力学第一定律为同学们建立了“做功与传热在改变系统内能方面是等 价的”这一图像，是高中教学的重点但非难点。
从教材内容来看，教材的思路是从焦耳的实验出发得到“做功与传热在改变系统内能
方面是等价的”的观念，从而总结出
教学内容
教师活动
（一）引入：
在本书第一章，我们学习了分子动理
论，知道任何系统都具有内能，且永不为零，
它的大小可以由温度、体积影响。那在实际
操作中，我们可以采用哪些方式来改变系统
的内能呢？接下来我们来看两个实验，在观 察过程中，大家注意思考它们分别是采用什 么方式改变系统内能的。
教师播放热刀切乒乓球实验和演示往 塑料瓶中加压“造云”实验。
过程中热与内能的关系，逐步剖析功、热量以及内能三者之间的关系，引出了热力学第 一定律以及能量守恒定律的内容（能量守恒定律在人教版必修 2 第七章第 10 节已学习， 因此并未在本课的设计范围内）。在学习了守恒律后，学生能够通过学习热力学第二定 律来了解自然过程的不可逆性，认识自然界的一切自发过程都是朝着熵增大的方向进行 的这一规律。
量守恒
定律
所以不
可能
实现。
介绍
了第一
类永
动机，可
以顺势引出第二类永动机，为下节课热力学
给出一般解 题步骤后例 题加以巩 固。并检测 教学效果。
第二定律的学习做铺垫。 讲述了趣味性较强的物理学史之后需要让 同学们回归课标与高考，总结解题步骤并利 用例题检验。 4、应用热力学第一定律解题的一般步骤： (1)首先选定研究对象是哪个热力学系统。 (2)根据符号法则判断已知量的正、负。
1、热力学第一定律
早在 19 世纪，克劳修斯就在热力学理
论研究方面建树卓着，更在 1850 年在他发
表的论文中首次用数学的形式表达了内能
与热量及做功的关系，这就是热力学第一定
律。
（1）内容： 一个热力学系统的内能增量等于外界向它 传递的热量与外界对它所做的功之和。
（2）表达式：
写板书、 提出问题
其中ΔU 表示系统内能的增量，Q 表示系统 联系所做“制
的规律，进而推广得到能量守恒定律，
并介绍永动机的不可能性。而本节课的教学设计是在教材的基础上，用一个新颖的实验 作为引入，承接原来学过的“单纯做功／热传递改变系统内能”引出“做功与传热在改 变系统内能方面的等价性”，激发学生乐趣，有助学生理解物理图像。
从功能上讲，学习热力学第一定律完善了学生对于能量及其规律的知识体系，且让学 生能更深一步了解热与内能，并且为下一节学习熵的原理打下基础。
(3)根据方程
求出未知量。
(4)再根据未知量结果的正、负来确定热传 递或做功方向的情况。
（三）课堂小结： 本节课的主要内容是热力学第一定律
及其运用，该内容在高考的 3-3 选考题中， 出现的概率非常高，属于本书比较重要的内 容。
七、教学评价设计
布置作业
检测教学效 果。
八、板书设计 热力学第一定律
一、热力学第一定律 1、内容：一个系统的内能增量等于系统吸收的热量与外界对系统所做的功之和。
通过独立分析和思考，理解 W、Q、ΔU 正负号的意义。能将其运 用到生活实际，结合自身体会，理解能量守恒定律。从实际出发体 会永动机的不可能性。
科学态度与责任
学习科学家们探索自然规律的精神，增强学生开发新能源、合理利 用能源、发展节能技术的责任感。同时在学习了第一类永动机不可 行后，学生能够建立健康积极的科学观。
（1）绝热过程：过程是绝热的,则 Q=0,W=
ΔU,外界对系统做的功等于系统内能的增
加。
（2）等容过程：无做功过程,即 W=0,则
Q=ΔU,系统吸收的热量等于系统内能的增
加。
（3）等温过程：在过程的始末状态,系统
的内能不变,即ΔU=0,则 W+Q=0 或 W=-Q,表
示吸收的热量全部用来做功或外界对气体
由上述两个实验我们知道，做功和热传
播放视频、 做实验、 写板书（标 题）、 提出问题
递都可以改变系统内能。
【提问】那如果系统在跟外界同时发生做功
和热传递，内能的变化与热量及做功之间有
什么关系呢？
这就是我们这节课要学习的内容。
学生活动
思考教师提 出的问题
设计意图
激发学生兴 趣，承上启
下
（二）新课教学：
负之分呢？如果有正负号代表的物理意义 云”实验给同
相同吗？
学们拓展气体
（3）对公式ΔU、Q、W 符号的规定： 状态变化与物
教师引导学生从热力学第一定律的内容 理量对应方
来分析上述三物理量的符号的规定。具体如 法。
下：内容中的提到的是内能的增加量，如果 写板书
系统的内能是减少，则ΔU 的符号为“-”， 写板书
二、教学目标
物理观念
1. 能够从能量转化的角度理解热力学第一定律的形式和内涵。 2. 理解、掌握能量守恒定律，会用能量守恒的观点分析物理现象，
明确其优越性。 3. 了解第一类永动机不能制成的原因。
科学思维
会用
解决一些简单的问题。了解建立热力学第一定律的
科学探究
历史过程、事实依据以及科学方法。通过教材中 J.R.迈尔船医的故 事让学生对创造性思维中最活跃因素——“猜想与假设”有一定的启 发。锻炼学生能从抽象公式内化为思维从而解释生活中现象的能力， 让学生能够学以致用。
所做的功全部转换为热量放出。
学习完热力学第一定律后归纳到能量守
恒定律，从而提出与能量守恒定律相违背的
第一类永动机。
3、能量守恒定律和第一类永动机
(1).能量守恒定律：能量既不会凭空产生，
也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为
另一种形式，或者从一个系统转移到别的系
统，在转移过程中其总量保持不变。回忆能
相反则为“+”；同理，系统放出热量，Q
符号取“-”，吸收热量则取“+”；气体对
外界做功，W 符号取“-”，外界对系统做
的功则取“+”。总而言之，与定律内容相
反的取“-”号，否则取“+”号。详见下表：
2、气体状态变化与物理量对应方法
思考问题、 【回答】利 用符号表示 方向 阅读教材[思 考与讨论]、 记笔记 记笔记 同学们听故 事，思维可 稍放松。 计算课件上 例题
吸收的热量，W 表示外界对系统做的功。 云”实验以及
【提问】请同学们思考：一定量的气体膨胀， 教材[思考与
是气体对外界做功，还是外界对气体做功？ 讨论]例子给
那如何表示这个方向问题？
学生讲解符号
答：正负符号。
的规定以及物
我们知道功有正负，且正负号所代表的物理 理意义。
意义不同，那么上式中ΔU 和 Q 是否又有正 联系所做“制
2、表达式： 3、对公式ΔU、Q、W 符号的规定：
二、气体状态变化与物理量对应方法 三、能量守恒定律及第一类永动机 四、应用热力学第一定律解题的一般步骤：
九．教学反思
1．请简单描述这节课的教学或学习流程； 2．有哪些精彩的瞬间；这节课中你最满意的地方或者让您最兴奋的地方？ 3．学生对这节课的学习达到你期望的水平了吗?你满意吗？这节课有哪些问题没有解决？为什么？或者让你觉得
符号的规定是本节学习的难点，而高二学生在学习加速度、力时就掌握了用符号来表 示方向的技巧，为本节学习打下了坚实基础。高中的知识规律较初中而言普遍更为抽 象和偏向解题技巧，而本节学习的精髓应是让学生能够从抽象的公式回归到生活中的 物理现象，学以致用。所以需要教师带领学生动手实验，体验热学的乐趣。 3. 认知困难： 第一类永动机的不可能性。
三、学习者特征分析
1. 知识层面： 1) 学生已掌握了内能的定义及其微观解释。
2) 本章前两节已经学习了在绝热过程中
，以及在单纯的热传递过程中
的关系。且建立了在改变系统内能上做功和热传递是等价的观念。 3) 学生在必修 2 已经学习了能量守恒定律，对于能量的转移和转化已经有较成熟的
理解。 2. 能力层面：
量守恒定律的内容，再引入第一类永动机问
题。
(2).第一类永动机：在 17-18 世纪，资本主
义发展初期，为了满足生产对于动力日益增
加的需求，许多人致力于制造一种机器，它
不需要任何动力或燃料却能不断对外做功，
称其为“第一类永动机”。
如图是最早的永动机，设计于 13 世纪的法
国。
第一
类永动
机由
于违反
了能
《热力学第一定律》
教学设计与反思 课题：热力学第一定律
科目：物理
教学对象：高二 选用教材：人教版选修 3-3 第十章第 3 节
教师：
师范班林琬晴
一、教学内容分析 本节内容选自人教版选修 3-3 第十章《热力学定律》的第 3 节《热力学第一定律能量
守恒定律》。 从教材结构上来看，本章从研究绝热过程中功和内能关系开始，到讨论单纯的热传递
问题的设置 与解决有助 于培养学生 利用热力学 第一定律解 决问题的思 维。 符号规则的 本质是不难 的，但是学 生很容易被 表象牵着鼻 子走，死记 硬背。所以 要帮助学生 抓住其根 本，利用直 观的表格帮 助学生理清 规律。 该部分属于 拓展内容， 有助于同学 将实际问题 模型化，抽 象化，对解 题能力有所 提高。 回顾能量守 恒定律。 培养同学们 健康的科学 观念。 回归课标， 回归高考，