《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。
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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，