高中物理第十章热力学定律第1节功和内能第2节热和内能教学案新人教选修3-3
高中物理选修3-3教学设计2：10.1功和内能教案
1 功和内能一、教学目标：知识与技能：1．知道什么是绝热过程。
2．从热力学的角度认识内能的概念。
3．理解做功与内能改变的数量关系。
4．理解内能的改变与做功的方式、过程无关。
5．知道内能和功的单位是相同的。
过程、能力与方法：1、通过观察、思考，知道物体的内能是物体的一个状态量。
2、通过学习活动，培养学生观察实验的能力。
培养学生的分析概括能力。
3、通过类比方法，使学生顺利建立内能的概念。
态度与价值观：1、通过主动参与学习活动，激发学生学习物理的兴趣。
2、通过实验活动，培养学生的实事求是的科学态度。
二、教学重点：1、做功与内能改变的关系。
2、内能的概念三、教学难点：1、内能概念的建立四、教学用具铜管、绳子、烧杯、打气筒、温度传感器、自制演示实验一套、多媒体教学设备等五、教学流程探究做功与改变系统状态变化量之讲述：外界对系统做功，系统的状态发生变化，即系统的温度发生变化。
那么做功与系统状态的变化量之间有什么关系呢？对于这个问题，早在1840年，英国物理学家焦耳已把这个问题研究清楚，现在我们一起去学习的著名的两个实验。
⒈介绍实验原理：重物下落带动轮叶旋转，通过对容器里的水搅拌时，产生摩察力对水做功，水温升高。
⒉理解实验：（1）在这个实验中，应选择那些物体做为研究的系统？(2)这个实验中的容器用绝热性能良好的材料，为什么？(3)什么是绝热过程？设计问题：让学生理解觉热过程，明白绝热过程的特点。
图1气缸和活塞为绝热材料图2气缸活塞为传热良好材料图1气缸和活塞为绝热材料活塞在外力F作用下向左移动，压缩气体的过程.思考3：两种情况下，汽缸中的气体温度如何变化？演示实验：用温度传感器，验证外界对系统做功，系统的温度变化（增高）实验、感受：领悟：1.理解前人设计实验的原理，感受科学家设计思想。
2明白此实验的成功的前提条件，绝热过程。
3设计两种情况，让学生明白绝热的含义。
4学生思考：当年焦耳是如何设计方案研究做功与状态变化量之间的关通过对焦耳实验的学习：⑴使学生感受科学与文学的联系。
物理教案(人教版选修3-3)10.1、2功和内能 热和内能
第十章热力学定律10.1、2 功和内能热和内能三维教学目标1、知识与技能（1）了解内能改变的两种方式：做功、热传递；（2）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；（3）知道什么是绝热过程。
2、过程与方法：通过书本中的事例体会做功和热传递都能改变物体的内能。
3、情感、态度与价值观：教学重难点（1）改变内能两种方式及内能改变量度；（2）对做功和热传递对改变内能是等效的理解。
教学教具：细铁棒、铁锤、洒精灯、木块、厚壁玻璃筒（带活塞）、硝化棉、乙醚、学生每人准备一小段钢丝等．教学过程：第一节功和内能热和内能（一）复习引入提问：（1）什么是物体的内能？（物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能）（2）什么叫分子的动能？它和哪些因素有关？（由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能．它与物体的温度有关，温度是分子平均动能的标志）（3）什么叫分子的势能？它和哪些因素有关？（分子间存在相互作用力，分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能，它和物体的体积有关）（4）物体的内能和哪些因素有关呢？（与物体的温度和体积有关）小结：通常情况下，对固体或液体，由于体积变化不明显，主要是通过温度的变化来判断内能是否改变。
（二）新课教学1、提出问题如何改变物体的内能呢？物体内能的变化可以通过什么表现出来呢？或者说怎样判断一个物体（如一杯水、一块铁块）的内能是否改变呢？2、寻找解决问题的办法有的想到“摩擦”，有的想到“折”，有的想到“敲打”，有的想到用“钢锯锯”，有的想到“烧”，有的想到“晒”，有的想到“烤”，有的想到“烫”、“冰”等等．一边想办法，一边体验内能是不是已经增加了。
3、知识的提练改变物体内能的物理过程有两种：做功和热传递。
4、新知识的深入探讨（1）内能改变的量度如何量度物体内能的改变多少呢？第1页（共1页）。
[精品]新人教选修3-3高中物理10.1功和内能(优质课教案)
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第十章热力定律单元教材分析本章以焦耳的实验为基础，研究了功和内能变、热和内能变之间的关系，总结出做功和热传递是改变系统内能的两种方式，两种方式对改变物体的内能是等效的，但是这两种方式又存在着重要区别。
在此基础上，进一步提出了热力第一定律和能量守恒定律。
能量守恒定律使我们认识到“第一类永动机”不可能制成，使我们认识到一切与热现象有关的客观自然过程都是不可逆的，热力第二定律就是反映这种宏观自然过程的方向性的定律。
热力第二定律的两种表述是等价的，同时又使我们认识到“第二类永动机”也不可能制成。
熵的概念使我们认识到热力第二定律的微观本质，能量在值上虽然守恒，但其转移和转却具有方向性，因而我们要合开发能，要节约能，减小能利用过程中对环境的破坏，保护环境，树立可持续发展的观念，开发清洁、高效的新能。
本章的特点是要求生有较强的论联系实际的能力，在习过程中，不断提高解能力、分析能力；会用热力第一定律分析系统内能的变，会用能量守恒观点解释有关的自然现象，了解熵是反映系统无序程度的物量。
第1节功和内能目标导航1．知道什么是绝热过程。
2．从热力的角度认识内能的概念。
3．解做功与内能改变的量关系。
4．知道内能和功的单位是相同的。
诱思导1．绝热过程：物质系统与外界没有热量交换的情况下进行的物过程。
即系统不从外界吸收热量，也不向外界放出热量。
2．功与系统内能改变的关系。
做功可以改变系统的内能。
①外界对系统做功，系统的内能增加在绝热过程中，内能的增量就等于外界对系统做的功即ΔU=U2-U1=W②系统对外界做功，系统的内能减少。
在绝热过程中，系统对外界做多少功，内能就减少多少即W=-ΔU3．功是系统内能转的量度。
4．在国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳( J )。
典例探究例1 下列哪个实例说明做功改变了系统的内能A用热水袋取暖 B用双手摩擦给手取暖把手放在火炉旁取暖 D用嘴对手呵气给手取暖解析：双手摩擦做功，使手的内能增加，感到暖和；A、、D都是通过热传递改变系统的内能。
2024-2025学年高中物理第十章热力学定律1功和内能(3)教案新人教版选修3-3
3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。
五、总结回顾
今天的学习，我们了解了功和内能的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对做功改变物体内能的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。
教学目标：
1. 理解功与内能的关系，掌握功的计算方法。
2. 能运用功与内能的关系解释生活现象。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
教学重点：
1. 功与内能的关系。
2. 功的计算方法。
教学难点：
1. 功与内能转化的理解。
2. 实际问题中功的计算。
教学方法：
1. 采用问题驱动法，引导学生思考功与内能的关系。
（4）在线工具：运用在线工具，如物理仿真软件，让学生更直观地观察和理解功与内能的转化过程。
五、教学流程
一、导入新课
同学们，今天我们将要学习的是《功和内能（3）》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过做功改变物体内能的情况？”比如，我们用手推动一辆停车的汽车，汽车开始运动，我们的手感到累，这个现象就是做功改变物体内能的一个例子。这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索功和内能的奥秘。
此外，在教学过程中，还应关注学生的行为习惯。大部分学生对物理实验感兴趣，但在实验操作和观察实验现象方面存在一定的不够细致和耐心的问题。因此，在教学过程中，教师应引导学生养成良好的实验操作习惯，注重观察实验现象，培养学生严谨的科学态度。
1功和内能-人教版选修3-3教案
功和内能-人教版选修3-3教案一、教学目标1.理解功和内能的概念，能够用数学公式计算功和内能。
2.掌握功和内能的转化关系，了解能量守恒定律。
3.熟练运用功和内能的计算方法，能够解决与功和内能相关的实际问题。
二、教学内容1.功的概念和计算方法2.内能的概念和计算方法3.能量守恒定律三、教学重点1.理解功和内能的概念，能够正确计算。
2.掌握内能的概念和计算方法。
3.了解能量守恒定律，能够应用到实际问题中。
四、教学方法1.讲授：讲解功和内能的概念、计算方法和相关公式。
2.演示：通过演示和实验加深学生的对功和内能的理解。
3.讨论：引导学生参与讨论，提出问题、解决问题，加深对功和内能的认识。
4.练习：通过练习和作业，提高学生的计算能力。
五、教学步骤第一步：导入1.引入热力学的基本概念和能量守恒定律。
2.通过实例的讲解，引出本节课讲解的主题“功和内能”。
第二步：讲解1.讲解功的概念：功的定义，用力在运动物体上所做的功的计算方法，功的单位等。
2.讲解内能的概念：内能的定义，冷热交换等引出内能的计算方法，内能的单位等。
3.讲解能量转化的关系：学习对功所做的分解，利用能量转化的关系，推导上升和下降的关系，并掌握有关能量守恒的规律。
第三步：演示1.引导学生实验：利用弹簧振子的秤的观察，比较实验前后的重 a 改变量，学生讨论受力平衡对范元的影响，完成一次特定例子的计算过程。
2.利用一组具有实际意义的例子，说明内能的计算方法和应用。
第四步：讨论1.学生分组讨论，针对功和内能的概念与计算方法，共同解决思路深不私见的有关问题。
2.引导学生自己编制例题，促进学生总结、总结倒地的自由组合。
第五步：练习1.给学生分发练习册，集训功和内能的相关计算方法，做练习题，帮助学生巩固所学知识。
2.辅导学生完成作业，加强对计算方法的熟悉和应用能力的培养。
六、教学反思功和内能是热力学中非常重要的概念，在能量守恒定律中发挥着非常重要的作用。
本课时的教学重点在于让学生明确功和内能的概念和计算方法，并且能够熟练掌握它们的运用。
高中物理第十章热力学定律1功和内能课堂互动学案新人教版选修3-3(new)
1 功和内能课堂互动三点剖析1.物体内能的改变与做功（1)物体内能的改变从宏观上看，物体温度和体积发生改变.物体的内能可能发生改变，从微观角度看，分子间的距离发生变化和分子热运动的剧烈程度发生变化，物体的内能可能发生变化.（2)做功与内能变化做功改变物体内能是其他形式的能与内能的转化过程。
(3）内能与机械能物体的内能和机械能是两个不同的物理概念。
内能和机械能在一定条件下可以相互转化.(4）功是能量转化的量度。
即做了多少功,就有多少某种形式的能转化为等量的另一种形式能.2.内能和其它形式的能的转化首先判断物体的内能是否发生了转化.若内能增加了，就有可能是其他形式的能转化为内能.若内能减小了,就有可能是内能转化为其他形式的能.其次看其他形式的能是否发生了变化.若绝热，物体内能变化则一定是做功引起的.各个击破【例1】用下列方法改变物体的内能，属于做功的方式是( )A.搓搓手会感到手暖和些B.汽油机汽缸压缩气体C。
车刀切下炽热铁屑 D.物体在阳光下被晒热解析：搓手时克服摩擦力做功，机械能转化为内能。
汽缸压缩气体,对气体做功.车刀切削钢件,机械能转化为内能,使切下的铁屑温度升高。
物体在阳光下被晒热，不是外力做功，改变物体内能。
答案：ABC类题演练切割机切割水泥路面时，不断洒水，为什么？解析：切割机切割水泥路面时，摩擦力做功，刀片内能增加,温度迅速上升，加快对刀片的磨损，因此要洒水降温。
答案：见解析【例2】绝热过程中,外界压缩气体做功20 J,下列说法中正确的是( )A.气体内能一定增加20 J B。
气体内能增加必定小于20 JC.气体内能增加可能小于20 JD.气体内能可能不变解析:绝热过程中，做功的过程是能量转化的过程,做了多少功，就有多少内能发生变化。
答案：A尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
高中物理人教版选修3-3教案《功和内能》
10.1 功和内能10.2、热和内能教课目的1．认识内能改变的两种方式：做功、热传达．2．理解内能的变化能够分别由功和热量来量度．3．知道做功和热传达对改变物体内能是等效的．要点、难点剖析1、改变内能两种方式及内能改变量度．2、对做功和热传达对改变内能是等效的理解．教具细铁棒、铁锤、洒精灯、木块、厚壁玻璃筒（带活塞）、硝化棉、乙醚、学生每人准备一小段钢丝等．教课过程复习引入1．内能：物体内全部分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能．2．动能：因为分子在不断地做着无规则热运动而拥有的动能．它与物体的温度相关（温度是分子均匀动能的标记）．3．势能：分子间存在相互作使劲，分子间拥有由它们的相对地点决定的势能，这就是分子势能．它和物体的体积相关．4．内能：与物体的温度和体积相关．依据议论结果，小结：往常状况下，对固体或液体，因为体积变化不显然，主要是经过温度的变化来判断内能能否改变．新课教课1．提出问题 2．问题议论问：如何改变物体的内能呢？（能够改变物体的温度或体积．）问：物体内能的变化能够经过什么表现出来呢？或许说如何判断一个物体（如一杯水、一块铁块）的内能能否改变呢？把准备好的钢丝取出来，想方法让你手中的钢丝的内能增添。
2．找寻解决问题的方法议论：有的想到“摩擦” ，有的想到“折” ，有的想到“敲打” ，有的想到用“钢锯锯”，有的想到“烧”，有的想到“晒”，有的想到“烤”，有的想到“烫”、“冰” 等等．一边想方法，一边体验内能能否是已经增添了．（把“摩擦” 、“折”、“敲打”、“锯”写在一同，把“烧” 、“晒”、“烤”、“烫”、“冻”或许“冰”写在一同．3．知识的提练问：比较一下，实质上有什么同样或不一样点．（阅读课本38~39 页倒数第四段．）方才所想到的方法，它们之间有何不一样？能不可以把这些方法分分类？答：能够分为做功和热传达两类。
此中，“摩擦”、“折”、“敲打”、“锯”是属于做功，“烧”、“晒”、“烤”、“烫”、“冰”属于热传达．演示课本38 页的实验．（慢慢地压缩看能不可以使棉花焚烧起来．）问：方才两次实验，为何会出现结果的不一样？答：动作快，时间短，气体没有来得及与外界进行热互换，其温度会忽然高升，至乙醚的着火点，它便焚烧起来．而动作慢时，时间较长，气体与外界有较长的时间进行热互换，它的温度就不会高升太多，达不到乙醚的着火点，则不焚烧．阅读课本39 页实验，剖析气体对外做功的状况．问：同学们还可以不可以从生活中找出一些经过做功改变物体内能的例子呢？答：柴油机工作中的压缩冲程；给自行车打气时，气筒壁会发热；锯木头，锯条会很烫；冬季，手冷时，两手相互搓一搓；先人钻木取火等等．再来体验一下，热传达改变内能的状况．给大家一段细铁棒和酒精灯，演示．学生登台做实验．把用热传达改变内能的方法和领会告诉其余同学．指引学生从生活中再找出一些经过热传达改变内能的例子．板书：改变物体内能的物理过程有两种：做功和热传达．4．新知识的深入商讨内能改变的量度师：如何量度物体内能的改变多少呢？请大家带着问题阅读课本 39 页 5、6 两段，而后概括出来．。
高中物理选修3-3教案101《功和内能》(人教版)
普通高中课程标准实验教科书—物理选修3－3[人教版]第十章热力学定律1功和内能一、教学目标1. 通过焦耳的热功当量实验明确做功与物体内能变化的关系．2. 理解什么是绝热过程．3. 明确内能是仅与物体的自身状态有关的物理量．4. 理解做功是改变物体内能的一种方式，在绝热状态下有△Ｕ＝Ｗ二、教学重点：理解做功是改变物体内能的一种方式，在绝热状态下有△Ｕ＝Ｗ三、教学难点：通过焦耳的热功当量实验明确做功与物体内能变化的关系四、教具准备:叶片、两条绳子、滑轮、重物、盛水的容器、叶片等五、学具准备：有机玻璃筒、活塞、易燃物质等六、教学过程：（一）实验过程：有机玻璃筒中放少许易燃物质，在迅速向下压活塞时会看到筒内物质燃烧起来，为什么？（让学生自己做实验，并分析原因）分析：现象——物质燃烧起来↓物质燃烧的条件——有助燃物，温度上升到着火点（在此题中说明筒内温度在向下压活塞时上升了）↓筒内温度上升充分说明在向下压活塞时筒内气体内能增加了↓结论：对气体做正功时，气体内能可以增加。
扩展：刚才做实验时下压活塞的速度非常快，如果我们慢慢压活塞又会怎样？（做实验观察现象，并分组讨论找出原因）结果：不容易看到燃烧现象。
原因：虽然也对气体做了等量的正功，但是由于筒壁能向外放热，所以气体温度很难上升到着火点。
说明：虽然这个实验很简单，但是为方便理解下面焦耳的热功当量实验，我们把这个实验过程设计的尽量详细，以启发学生的思维。
在教学环节处理上注意了这样两个细节：一是让学生亲自上讲台做演示实验，这样可以锻炼学生的动手能力，让学生充分参与到教学活动中，体现了学生的主体地位，课堂上师生互动效果也很好，比老师自己做学生在下面看效果要好。
二是对应实验现象设计的两个问题，让学生通过观察现象并讨论思考得出结论，这样可以锻炼学生的观察能力，分析并思考问题的能力。
对第二个问题让学生分组讨论，这样可以锻炼学生的合作意识，让他们体验到合作学习的快乐，也体现了教师为主导学生为主体的教学理念，让学生充分参与到教学活动中。
人教版高中物理选修3-3教学案：第十章第1、2节功和内能热和内能
第 1、 2 节功和内能__热和内能1.绝热过程：系统只因为外界对它做功而与外界互换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫做绝热过程。
2．绝热过程中系统内能的增添量等于外界对系统所做的功，即U＝W。
3．热传达：热量从物体的高温部分传达到低温部分，或从高温物体传达给低温物体的物理过程。
4．系统在纯真的传热过程中，内能的增量U 等于外界向系统传达的热量Q，即U＝ Q。
5．做功和热传达是改变内能的两种方式且拥有等效性，但二者本质不一样。
一、焦耳的实验1．绝热过程系统只经过对外界做功或外界对它做功而与外界互换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热。
2．代表实验(1)重物着落带动叶片搅拌容器中的水，惹起水温度上涨。
(2)经过电流的热效应给水加热。
3．实验结论要使系统状态经过绝热过程发生变化，做功的数目只由过程始末两个状态决定，而与做功的方式没关。
二、功和内能1．内能的观点(1)内能是描绘热力学系统自己状态的物理量。
(2)在绝热过程中做功能够改变热力学系统所处的状态。
2．绝热过程中内能的变化(1)表达式： U＝ W。
(2)外界对系统做功， W 为正；系统对外界做功， W 为负。
三、热和内能1．热传达(1)条件：物体的温度不一样。
(2)过程：温度不一样的物体发生热传达，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，热量从高温物体传到低温物体。
(3)热传达的三种方式：热传导、热对流、热辐射。
2．热和内能(1)纯真地对系统传热也能改变系统的热力学状态，即热传达能改变物体的内能。
(2)热量：在纯真的传热过程中系统内能变化的量度。
(3)纯真的传热过程中内能的变化。
①公式：U ＝Q。
②物体吸热，Q 为正；物体放热，Q 为负。
1．自主思虑——判一判(1)温度高的物体含有的热量多。
( ×)(2)内能多的物体含有的热量多。
( ×)(3)热量必定从内能多的物体传达给内能少的物体。
( ×)(4)做功和热传达都可改变物体的内能，从成效上是等效的。
2024-2025学年高中物理第十章热力学定律1功和内能(1)教案新人教版选修3-3
-学生积极参与课堂活动，如讨论、提问等，展现良好的学习态度。
-学生在课堂上积极思考，对问题进行深入分析和探讨。
-学生在小组讨论中展现出良好的团队合作精神和沟通能力。
2.小组讨论成果展示：
-学生在小组讨论中，通过合作和交流，共同完成讨论任务，展现出良好的合作精神和团队意识。
-学生在成果展示中，清晰地表达自己的观点和思考，展现出良好的口头表达能力。
-部分学生对节能环保意识的认识不足，需要通过课程学习提高。
-口头表达和书面表达能力有待提高，影响课堂互动和作业完成质量。
4.行为习惯方面：
-部分学生课堂注意力不集中，容易走神，影响学习效果。
-课堂参与度不高，不愿主动提问和发表观点，制约课堂互动。
-学习方法不当，依赖死记硬背，缺乏理解和灵活运用。
针对以上学情分析，教师在教学过程中应采取以下策略：
-倡导学生撰写科普小论文，将所学知识以文字形式表达出来，提高学生的写作能力和知识整合能力。
-引导学生关注热力学领域的最新研究动态，培养他们的科学素养和创新能力。
板书设计
1.标题区域：
-热力学定律：功和内能
2.重点概念：
-系统、状态、过程
-功：体积功、压力功
-内能：微观解释、状态函数
-热力学第一定律：能量守恒
-监控预习进度：通过平台数据跟踪学生的预习情况，及时给予反馈。
学生活动：
-自主阅读预习资料：学生阅读PPT和观看视频，初步了解热力学基本概念。
-思考预习问题：学生针对问题进行思考，记录疑问。
-提交预习成果：将预习笔记和问题通过平台提交。
教学方法/手段/资源：
-自主学习法：鼓励学生独立探索新知识。
-信息技术手段：利用在线平台进行资源分享和进度监控。
高中物理 10.1 功和内能 10.2 热和内能教案 新人教版选修3-3(2021年整理)
江苏省铜山县高中物理10.1 功和内能10.2 热和内能教案新人教版选修3-3编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（江苏省铜山县高中物理10.1 功和内能10.2 热和内能教案新人教版选修3-3）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为江苏省铜山县高中物理10.1 功和内能10.2 热和内能教案新人教版选修3-3的全部内容。
1功和内能 2、热和内能一、教学目标1．了解内能改变的两种方式:做功、热传递．2．理解内能的变化可以分别由功和热量来量度．3．知道做功和热传递对改变物体内能是等效的．二、重点、难点分析1、改变内能两种方式及内能改变量度．2、对做功和热传递对改变内能是等效的理解．三、教具细铁棒、铁锤、洒精灯、木块、厚壁玻璃筒(带活塞)、硝化棉、乙醚、学生每人准备一小段钢丝等．四、主要教学过程一、复习引入1．复习提问师：什么是物体的内能?生：物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能．师：什么叫分子的动能?它和哪些因素有关？生：由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能．它与物体的温度有关（温度是分子平均动能的标志）．师：什么叫分子的势能？它和哪些因素有关？生：分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能．它和物体的体积有关．师：物体的内能和哪些因素有关呢？生:与物体的温度和体积有关．根据学生讨论结果，教师指导学生得出小结：通常情况下,对固体或液体，由于体积变化不明显，主要是通过温度的变化来判断内能是否改变．二、新课教学1．提出问题2．问题讨论，引入新课师：如何改变物体的内能呢？〖学生讨论……〗生:可以改变物体的温度或体积．师：物体内能的变化可以通过什么表现出来呢？或者说怎样判断一个物体(如一杯水、一块铁块）的内能是否改变呢？〖学生讨论……〗师:我们今天一起来探讨一下改变内能的方法．请同学们把准备好的钢丝拿出来(学生都拿出准备好的钢丝)．现在，请大家想办法让你手中的钢丝的内能增加，可以边想边试,同学之间可以交流，尽可能想出更多的办法来． 2．寻找解决问题的办法学生一边想办法，一边做实验，一边讨论．有的想到“摩擦”，有的想到“折”，有的想到“敲打",有的想到用“钢锯锯”,有的想到“烧”,有的想到“晒”,有的想到“烤”，有的想到“烫”、“冰"等等．一边想办法,一边体验内能是不是已经增加了．师:大家把自己的办法与周围同学交流一下，看看能想出多少种办法．归纳一下，大体上能找出上面的几种办法．教师把学生得到的办法简要地写在黑板上，书写时最好能把“摩擦”、“折"、“敲打”、“锯”写在一起,把“烧”、“晒”、“烤”、“烫”、“冻”或者“冰”写在一起．3．知识的提练师：刚才同学们能想出许多的办法来，现在我们再把这些办法比较一下，看看它们之间本质上有什么相同或不同点．请大家带着这个问题阅读课本38~39页倒数第四段．教师巡回指导学生看书．约五、六分钟后，师：请大家现在回过头来，再看看刚才我们所想到的办法,它们之间有何不同?能不能把这些办法分分类？经过讨论，生:可以分为做功和热传递两类。
2024-2025学年高中物理第10章热力学定律1功和内能教案新人教版选修3-3
目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对热力学定律的认识和理解。
过程：
各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。
其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。
教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。
6. 课堂小结（5分钟）
目标：回顾本节课的主要内容，强调热力学定律的重要性和意义。
展示一些关于热力学定律的应用场景，如空调、发动机等，让学生初步感受热力学定律在生活中的重要性。
简短介绍热力学定律的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。
2. 热力学定律基础知识讲解（10分钟）
目标：让学生了解热力学定律的基本概念、组成部分和原理。
过程：
讲解热力学定律的定义，包括其主要组成元素或结构。
2. 学生的学习兴趣、能力和学习风格：高三年级的学生普遍对物理学科有较高的兴趣，尤其是对一些实际应用问题感兴趣。在学习能力方面，学生已经具备了一定的分析问题和解决问题的能力，能够理解和掌握较为复杂的物理概念和原理。在学习风格上，学生习惯于听讲和记笔记，但也有一定的自主学习和合作学习的需求。
3. 学生可能遇到的困难和挑战：在学习本节课的过程中，学生可能对热力学定律的抽象概念和原理难以理解，对于如何将理论应用于实际问题可能感到困惑。此外，学生可能在进行数学计算和逻辑推理时遇到困难，需要教师的引导和帮助。
- 《热力学应用案例解析》：通过具体案例分析，让学生深入了解热力学定律在工程、科技等领域的应用。
- 《热力学与生活》：介绍热力学定律在日常生活中的应用，如空调、热水器等。
2. 鼓励学生进行课后自主学习和探究：
- 让学生结合课后阅读材料，进一步深入了解热力学定律的原理及其应用。
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第1、2节功和内能__热和内能1.绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫做绝热过程。
2．绝热过程中系统内能的增加量等于外界对系统所做的功，即ΔU＝W。
3．热传递：热量从物体的高温部分传递到低温部分，或从高温物体传递给低温物体的物理过程。
4．系统在单纯的传热过程中，内能的增量ΔU等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q。
5．做功和热传递是改变内能的两种方式且具有等效性，但二者实质不同。
一、焦耳的实验1．绝热过程系统只通过对外界做功或外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热。
2．代表实验(1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温度上升。
(2)通过电流的热效应给水加热。
3．实验结论要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态决定，而与做功的方式无关。
二、功和内能1．内能的概念(1)内能是描述热力学系统自身状态的物理量。
(2)在绝热过程中做功可以改变热力学系统所处的状态。
2．绝热过程中内能的变化(1)表达式：ΔU＝W。
(2)外界对系统做功，W为正；系统对外界做功，W为负。
三、热和内能1．热传递(1)条件：物体的温度不同。
(2)过程：温度不同的物体发生热传递，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，热量从高温物体传到低温物体。
(3)热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射。
2．热和内能(1)单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态，即热传递能改变物体的内能。
(2)热量：在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
(3)单纯的传热过程中内能的变化。
①公式：ΔU＝Q。
②物体吸热，Q为正；物体放热，Q为负。
1．自主思考——判一判(1)温度高的物体含有的热量多。
(×)(2)内能多的物体含有的热量多。
(×)(3)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。
(×)(4)做功和热传递都可改变物体的内能，从效果上是等效的。
(√)(5)在绝热过程中，外界对系统做的功小于系统内能的增加量。
(×)(6)热传递只能发生在两个物体间，同一物体不能发生热传递。
(×)2．合作探究——议一议(1)焦耳的热功当量实验和电流热效应给水加热的实验中做功的方式相同吗？你能得出什么结论？提示：不同。
在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功多少有关。
(2)用锤子反复敲打一块铁，铁块会发生怎样的变化？为什么？提示：铁块的温度升高，同时会发生形变，在敲打铁块的过程中，锤头对铁块做功，使铁块的内能增加，温度升高。
铁块由于受到力的作用，会发生形变。
(3)热传递是热量从内能多的物体传递给内能少的物体吗？提示：不是。
热传递是热量从高温物体传向低温物体，并非从内能多的物体传向内能少的物体。
功和内能的关系1．内能与内能变化(1)物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能之和。
因此，物体的内能是一个状态量。
(2)当物体温度变化时，分子平均动能变化；物体体积变化时，分子势能发生变化。
因此，物体的内能变化只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关。
2．做功与内能变化的关系(1)做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程。
(2)在绝热过程中，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少。
3．功和内能的区别(1)功是过程量，内能是状态量。
(2)在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化。
(3)物体的内能大，并不意味着做功多。
在绝热过程中，只有内能变化越大时，相应地做功才越多。
1．(多选)在下述各种现象中，由做功引起系统温度变化的是( )A．在阳光照射下，水的温度升高B．用铁锤不断锤打铅块，铅块温度会升高C．在炉火上烧水，水的温度升高D．电视机工作一段时间，其内部元件温度升高解析：选BD 阳光照射下水温升高是热辐射使水的温度升高，在炉火上烧水是热传导和对流使水的温度升高，用铁锤锤打铅块的过程，是做功的过程，铅块温度升高，是由于外界做功引起的。
电视机工作时，电流通过各元件，电流做功使其温度升高。
可见B、D是由做功引起温度变化的。
2．采用绝热的方式使一定量的气体由初状态A变化至末状态B。
对于不同的绝热方式，下列说法正确的是( )A．对气体所做的功不同B．对气体所做的功相同C．对气体不做功，因为没有能量的传递D．以上三种说法都不对解析：选B 对于一定质量的气体，不管采用任何一种绝热方式由状态A变化到状态B，都是绝热过程。
在这一过程中，气体在初状态A有一确定的内能U A，在状态B有另一确定的内能U B，由绝热过程中ΔU＝U B－U A＝W知，W为恒量，所以B正确。
3. (多选)如图1011为焦耳实验装置图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高。
关于这个实验，下列说法正确的是( )图1011A．这个装置可测定热功当量B．做功增加了水的热量C．做功增加了水的内能D．功和热量是完全等价的，无区别解析：选AC 将做功过程和吸热过程在同等条件下比较，可测出热功当量，故A正确；做功增加了水的内能，热量只是热传递过程中内能改变的量度，故B错误，C正确；做功和传热产生的效果相同，但功和热量是不同的概念，D错误。
做功、热传递与内能的关系1．热量与功：热量和功都是系统内能变化的量度，都是过程量，一定量的热量与一定量的功相当，热量可以通过系统转化为功，功也可以通过系统转化为热量，但它们之间有着本质的区别。
2．改变内能的两种方式的比较：做功热传递内能变化外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少物理实质其他形式的能与内能之间的转化不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移相互联系做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的1．以下所述现象中，属于通过热传递改变了物体内能的是( )A．将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热B．放在空气中的一杯热水会冷却C．在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热D．电流通过电阻丝解析：选B 不论物体是发热还是冷却，物体的温度都发生了变化，都是内能的改变。
弯折铁丝是用力对物体做功，在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力对车刀做功，电流通过电阻丝并做功，所以三者都是通过做功改变物体内能的，热水放在空气中，通过热辐射以及对流等方式向外传递了热量，而使自身的内能减少，温度下降，它是通过热传递方式改变内能的，所以应选B。
2．(多选)对于热量、功、内能这三个量，下列说法中正确的是( )A．热量、功、内能三个量的物理意义是等同的B．热量和功二者可作为物体内能的量度C．热量、功和内能的国际单位都相同D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的解析：选CD 热量、功和内能的国际单位都是焦耳，但热量、功、内能三个量的物理意义是不同的，热量和功是过程量，内能是状态量；热量和功二者可作为物体内能改变的量度而不是内能大小的量度。
故C、D正确。
3．关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是( )A．物体的温度改变时，其内能必定改变B．物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热量，其内能也不一定改变C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外传出一定热量其内能必定改变D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变解析：选B 一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定。
物体的温度改变时，其内能不一定改变，所以A错误；做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
若物体对外做功为W，同时吸收的热量为Q，且若W>Q，则物体的内能减少；若W＝Q，则物体的内能不变；若W<Q，则物体的内能增加。
所以B正确，C、D错误。
1．金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使汽缸中柴油达到燃点的过程是( )A．迅速向里推活塞B．迅速向外拉活塞C ．缓慢向里推活塞D ．缓慢向外拉活塞解析：选A 迅速向里推活塞压缩气体时，对气体做功，使气体内能急剧增加，气体来不及向外传热，温度很快升高，达到柴油的着火点，使之燃烧起来。
2．(多选)一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T 1比铁块的温度T 2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则( )A ．从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量B ．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量C ．达到热平衡时，铜块的温度T ＝T 1＋T 22D ．达到热平衡时，两者的温度相等解析：选AD 一个系统在热交换的过程中，如果不与外界发生热交换，温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量，直到温度相等，不再发生热交换为止，而热量是传热过程中内能的变化量，所以选项A 和D 都正确，选项B 错误。
根据热平衡方程：c 铜m (T 1－T )＝c 铁m (T －T 2)，解得T ＝c 铜T 1＋c 铁T 2c 铜＋c 铁，由此可知选项C 错误。
3．(多选)对于热量、功和内能三者的下列说法中正确的是( )A ．三者单位相同，物理意义相同B ．热量和功是内能的量度C ．热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定D ．系统内能增加了100 J ，可能是外界采用绝热方式对系统做功100 J ，也可能是外界单纯地对系统传热100 J解析：选CD 热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，A 错。
热量和功由过程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，C 对，B 错。
对一个绝热过程ΔU ＝W ＝100 J ，对一个单纯热传递过程ΔU ＝Q ＝100 J ，D 对。
4．汽缸中一定质量的理想气体内能增加了180 J ，下列说法中正确的是( )A ．一定是外界物体做了180 J 的功B ．一定是气体吸收了180 J 的热量C ．一定是气体分子总动能增加了180 JD ．物体分子热运动的平均动能可能不变解析：选C 做功和热传递都可以改变物体的内能，气体的内能改变180 J ，其方式是不确定的，因此A 、B 两项错误。
而理想气体的内能是所有分子动能的总和，总动能增加了，分子数没变，平均动能一定增加，故D 项错误，C 项正确。
5.如图1所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气。
以E 甲、E 乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中( )图1A．E甲不变，E乙减小B．E甲不变，E乙增大C．E甲增大，E乙不变D．E甲增大，E乙减小解析：选D 接触面是绝热面，拉动拉杆，对乙部分气体来讲，系统对外界做功，内能减小，温度降低；对甲部分气体来讲，外界对系统做功，内能增加，故D对。