高中物理选修3-3教学设计1：10.1功和内能教案
1 功和内能
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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．知道内能和功的单位是相同的。
诱思导学
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理过程。
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=W
②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=-ΔU
3．功是系统内能转化的量度。
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
C.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、C、D都是通过热传递来改变系统的内能。
选项B正确。
[答案]B
友情提示：注意分清做功和热传递两个过程的不同
例2 一个系统内能增加了20J。
如果系统与周围环境不发生热交换，周围环境需要对系
统做多少功？
[解析]由功与系统内能改变的关系，则W=ΔU=20J
[答案]20J
友情提示：注意功与内能改变的关系。
课后问题与练习点击
1．[解析]在分子动理论中，系统中所有分子热运动动能和分子间相互作用的分子势能的总和，叫做系统的内能；在热力学中，存在一个只与依赖于系统自身状态的物理量，由于这个物理量在两个状态之间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系，而功是能量转化的量度，我们把这个物理量称为系统的内能。
由于在绝热过程中对系统做功，系统的温度、体积等状态就要发生变化，所有分子热运动的动能和分子间相互作用的分子势能就要发生变化，系统的内能就要发生变化，因此分子动理论是从微观的角度来定义内能，热力学是从宏观的角度来定义内能，但两者是一致的。
2．[解析]如钻木取火；用铁锉来锉工件，工件和铁锉都会变热；用铁锤来打击铁块，铁锤和铁块都会变热等都说明做功可以改变系统的内能。
3．[解析]在图10.1-2中，是机械能转化为内能；在图10.1-3中，是电能转化为内能。
4．[解析]气体在真空中绝热膨胀时对外界不做功。
气体在空气中绝热膨胀时对外界做功。
做功所需的能量来源于气体原来储存的内能
基础训练
1．下列实例中，属于做功来增加物体内能的是（）
A.铁棒放在炉子里被烧红
B.锯条锯木头时会发热
C.古时候的猿人钻木取火
D.冬天在阳光下取暖
2．下列现象属于用做功的方法改变系统内能的是（）
A.放在火炉边的物体温度升高了
B.把一杯热水放在冷水中冷却
C.用铁锤锻打工件，工件会发热
D.拉弯的弓把箭射出去
3．下列过程中，由于做功而使系统内能增加的是（）
A.把铁丝反复弯曲，弯曲处温度升高
B.烧开水时，蒸汽将壶盖顶起
C.铁块在火炉中被加热
D.铁球从空中自由下落（不计空气阻力）
4．用下列方法改变物体的内能，属于做功方式的是( )
A.搓搓手会感到手暖和些
B.汽油机气缸内被压缩的气体
C.车刀切下的炽热的铁屑
D.物体在阳光下被晒热
[答案]
1.[解析]锯条锯木头与钻木取火时都会做功从而使物体的内能增加，故B、C正确。
[答案]B、C
2.[解析]用铁锤锻打工件，铁锤对工件做功，使它的内能增加，选C
[答案]C
3.[解析]选项B是系统对外界做功，内能减小，选项C是吸热使内能增加，而选项D 内能不变。
故选A。
[答案]A
4.[解析]选项D是吸热使内能增加，A、B、C正确。
[答案]A、B、C
多维链接
1．用打气筒打气时，过一会筒壁会热起来，这是为什么？
[解析]打气时活塞压缩空气做功，使筒内空气内能增加，温度升高；同时克服活塞与筒壁间的摩擦做功也使筒壁内能增加，温度升高。
2．焦耳与热力学
焦耳，英国物理学家。
出身于曼彻斯特附近索尔福一个啤酒厂主家庭。
青年时经常用业余时间进行有关电的、化学的相互作用和机械作用之间联系的实验，并得到化学家道尔顿的鼓励和支持。
焦耳的贡献主要有三个方面。
①首先研究了电流的热效应，指出导体中一定时间所生成的热量与导体的电阻及电流平方之积成正比。
由于不久楞次也独立地发现了同样的规律，所以被称为焦耳——楞次定律②从1840~1879年用了近40年的时间钻研和测定了热量与机械功的当量关系，最后得到的热功当量数值是1卡=4.2焦耳。
焦耳的实验工作以大量确凿的证据否定了热质说，为能量守恒与转化定律奠定了实验基础，因此焦耳是能量守恒与转化定律的发现者之一。
③为了研究气体的内能，焦耳于1845年做了焦耳气体自由膨
胀实验。
发现一般气体的内能是温度和体积的函数，而理想气体的内能仅仅是温度的函数，与体积无关。
为了纪念焦耳对科学发展的贡献，国际计量大会将能量、功、热量的单位命名为焦耳。
3.课本P62“做一做”
提示：研究对象是瓶内被封闭的气体；在瓶塞跳出的过程中，系统对外界做功；这个过程中系统的内能减少；从瓶塞跳出获得动能可以推断出它的内能减少。
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。
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.了解功和内能的概念和定义。
2.掌握功和内能之间的转化关系。
3.理解功率的概念，知道如何计算功率。
4.能够运用所学知识解决相关题目。
二、教学重点1.功和内能的概念和定义。
2.功和内能之间的转化关系。
3.功率的概念和计算方法。
三、教学难点1.如何将功和内能进行转化。
2.如何正确计算功率。
四、教学过程1. 导入（5分钟）引入本节课的主题，简要介绍功和内能的概念，激发学生的学习兴趣。
2. 讲授（40分钟）（1）功的概念和定义1.按照定义引出功的概念。
–定义：当一个力沿着一个位移方向作用于一个质点上时，力对该质点所做的功等于力的大小与质点位移的距离的乘积。
–公式：$W=F\\cdot S\\cdot cos\\theta$2.举例说明如何计算功。
（2）内能的概念和定义1.按照定义引出内能的概念。
–定义：一个物体因内部微观结构的变化所引起的能量变化，叫做该物体的内能。
2.解释内能的来源。
（3）功和内能之间的转化关系1.说明内能可以转化为功和功可以转化为内能。
2.讲解转化的原理和具体方法。
（4）功率的概念和计算方法1.按照定义引出功率的概念。
–定义：单位时间内做功的大小。
–公式：$P=\\frac{W}{t}$2.举例说明如何计算功率。
3. 练习（30分钟）1.做一些简单的计算题，让学生运用所学知识解决问题。
2.选出一些比较难的题目，引导学生多种方法尝试解决。
4. 总结（5分钟）1.回顾本节课的主要内容。
2.强调学生需要多做练习，才能掌握所学知识。
3.鼓励学生在日常生活中多关注功和内能的应用。
五、作业1.完成课堂上的作业。
2.自主选择若干道与本节课有关的题目，自行完成并核对答案。
3.阅读相关书籍或文章，扩展更多关于功和内能的知识。
六、教学评估1.在练习环节中，教师观察学生的解题过程和答题情况。
2.在课堂结束时，教师可以通过提问的方式检测学生对于本节课内容的理解情况。
高中物理选修3-3学案1：10.1-10.2 功和内能 热和内能
10.1功和内能10.2热和内能[学习目标]1.了解焦耳的两个实验的原理，知道热传递的实质．(重点)2.知道做功和热传递是改变内能的两种方式，明确两种方式的区别. (重点)3.明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系．(难点)知识点一焦耳定律、功和内能1．焦耳的实验(1)绝热过程：系统只通过外界对它或对外界而与外界交换能量，它不从外界，也不向外界．这样的过程叫做绝热过程．(2)代表性实验：①重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温．②通过电流的给水加热．(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决定，而与无关．2．功和内能在绝热过程中内能的改变用来量度．外界对物体做多少功，物体的内能就多少；物体对外界做多少功，物体的内能就多少．表达式为ΔU＝W.思考打气筒是日常生活中的一种工具，当我们用打气筒给自行车打气的时候，就是在克服气体压力和摩擦力做功．打气的过程中你有没有试着去摸一下打气筒的外壳？有什么感觉？打气筒的温度升高了，这是怎么回事呢？判断1．系统只从外界吸热，而不向外界放热的过程就是绝热过程．( )2．外界对系统做功，可以改变系统的内能．( )3．在绝热过程中，外界对系统做多少功，内能就增加多少．( )知识点二热与内能1．热传递：热量总是从物体向物体传递．2．热传递的三种方式：热传导、和热辐射．3．热量和内能：(1)关系描述：热量是在单纯的热传递过程中系统的量度．(2)公式表达：.思考物体的内能增加是否一定是从外界吸收了热量？判断1．做功与热传递对系统内能的改变是等效的．( )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．( )考点一功和内能的关系1．内能与内能变化(1)物体的内能是指物体内所有分子热运动的动能和分子势能之和．(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，即物体的内能是由它的状态决定的，且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(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，外界对物体做正功，物体内能增加，外界对物体做负功，物体内能减小．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，对应着做功越多．[例题1]如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦，则被密封的气体()A．温度升高，压强增大，内能减少B．温度降低，压强增大，内能减少C．温度升高，压强增大，内能增加D．温度降低，压强减小，内能增加[归纳总结]分析绝热过程的方法1．在绝热的情况下，若外界对系统做正功，系统内能增加，ΔU为正值；若系统对外界做正功，系统内能减少，ΔU为负值．此过程做功的多少为内能转化多少的量度．2．在绝热过程中，内能和其他形式的能一样也是状态量，气体的初、末状态确定了，即在初、末状态的内能也相应地确定了，内能的变化ΔU也确定了．而功是能量转化的量度，所以ΔU＝W，即W为恒量，这也是判断绝热过程的一种方法．[跟踪训练]1．(多选)如图所示，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()A．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2．如图所示，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，则在将拉杆缓慢向左拉的过程中()A．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乙减小考点二热和内能的关系1．热传递(1)热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分,叫做热传递．(2)热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射．2．热传递的实质热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能．传递能量的多少用热量来量度．3．传递的热量与内能改变的关系(1)在单纯热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少．即Q吸＝ΔU.(2)在单纯热传递中，系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少．即Q放＝－ΔU.4．热传递具有方向性热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，不会自发地从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分．5．改变内能的两种方式的比较：A．热水的内能比冷水的内能多B．温度高的物体其热量必定多，内能必定大C．在热传递过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等D．热量是热传递过程中内能转移的量度[归纳总结]热量和内能的理解要点1．热量的概念只有在涉及能量的传递时才有意义，因此不能说物体具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量．2．在系统与外界只发生热传递时，系统吸收多少热量，系统内能就增加多少；系统放出多少热量，系统内能就减少多少．[跟踪训练]1．关于温度、热量、内能，以下说法中正确的是()A．一个铁块的温度升高，其内能增大B．物体吸收热量，其温度一定升高C．温度高的物体比温度低的物体含有的热量多D．温度总是从物体热的部分传递至冷的部分2．关于物体内能的变化，以下说法中正确的是()A．物体吸收热量，内能一定增大B．物体对外做功，内能一定减少C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变[素养提升]功、内能、热量和温度的区别与联系1．内能与温度：从宏观上看，温度表示的是物体的冷热程度；从微观上看，温度反映了分子热运动的剧烈程度，是分子平均动能的标志．物体的温度升高，其内能一定增加．但向物体传递热量，物体的内能却不一定增加(可能同时对外做功)．2．热量和内能：(1)内能是由系统的状态决定的，状态确定，系统的内能也随之确定．要使系统的内能发生变化，可以通过热传递或做功两种方式来完成．(2)热量是热传递过程中的特征物理量，热量只是反映物体在状态变化过程中所转移的能量，是用来衡量物体内能变化的，有过程，才有变化，离开过程，毫无意义．(3)对某一状态而言，只有“内能”，根本不存在“热量”和“功”．不能说一个系统中含有多少热量．3．热量与温度：热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内大量分子做无规则运动剧烈程度的标志．热传递的前提条件是两个系统之间要有温度差，传递的是热量而不是温度.4．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．[例题3](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[归纳总结]区别热量、功和内能的三个方面1．就某一状态而言，只有“内能”，根本谈不上“热量”和“功”．2．就某一过程而言，“内能”有变化，与“热量”和“功”对应．3．一个物体的内能无法计算，但物体的内能变化是可以计算的．[跟踪训练](多选)下列所述现象中属于利用热传导的方式来传热的是()A．冬天，用手去拿室外的铁块，手感到冷B．夏天，开空调后一段时间整个房间内温度降低C．在地面上晒小麦D．冬天，用暖水袋暖手——★参考答案★——知识点一焦耳定律、功和内能1.做功做功吸热放热上升热效应状态做功方式2.功增加减少思考[提示]做功的过程是能量转化的过程，做功使得系统的内能增加了，所以温度升高．判断1.× 2.√ 3. √知识点二热与内能高温低温热对流内能变化ΔU＝Q思考[提示]不一定．这是因为做功和热传递都可以改变物体的内能．判断1.√ 2. × 3. ×[解析]橡皮筋被拉伸时，会产生弹力，此弹力是分子引力的宏观表现，分子势能随分子间距离的增大而增大，故选项D正确．[例题1][答案] C[跟踪训练]1.[答案]AC2.[答案] D[例题2][答案] D[跟踪训练]1.[答案] A2.[答案] C[例题3][答案]CD[解析]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．[跟踪训练][答案]AD[解析]冬天，室外的铁块温度低，手温度高，用手拿铁块时，手上的热量直接通过热传导的方式传到铁块上．用暖水袋暖手，道理同上．开空调后整个房间内温度降低，是空气通过对流的方式使热空气降温．晒小麦是依靠太阳热辐射来吸收热量的，所以A、D正确．。
物理选修33教案功和内能
物理选修33教案功和内能物理选修3-3教案-10.1功和内能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。
[精品]新人教选修3-3高中物理10.1功和内能(优质课教案)
![[精品]新人教选修3-3高中物理10.1功和内能(优质课教案)](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/0e77572103d8ce2f01662324.webp)
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。
新课标人教版3-3选修三10.1《功和内能》教学
K b c 气体A a 真空B
d
• 不做功。需要特别注意的是，当气体向真10-1-1空中膨
胀时，气体不做功，这样的膨胀通常称为自由膨
胀．
• （2）气体在大气中绝热膨胀的过程中，气体对外
做功，所需要的能量来自于
b
K
• 气体的内能，因此在此过程中，
c 气体A a 气体C
d
• 气体的内能要减少。
10-1-2
第十章《热力学定律 》
10.1《功和内能》
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．知道内能和功的单位是相同的。 • 过程与方法 • 从焦耳的实验理解功与内能变化的关系 • 情感、态度与价值观 • 通过焦耳实验了解功与内能变化关系的得来，学习科学家
04年全国理如综1图7 所示,绝热具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体, 下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的一 端固定于理想气体容器的底部.另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后 用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为EP(弹簧处于自然长度时的弹性 势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运 动后活塞静止,气体达到平衡态,经过此过程
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，这样的过程叫绝热过程
焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成的实验
焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—机械功
实验结论：只要重力所做的功相同，容器内水温上 升的数值都是相同的，即系统状态的变化是相同的。
焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—电功
拓展
• 对于气体在膨胀或压缩的情况下，气 体做功有如下结论：膨胀时气体对外界做 功；压缩时外界对气体做功．也即气体体 积增大，则气体对外界做功；气体体积减 小，则外界对气体做功．若在绝热的情况 下，气体对外界做功其内能减少；外界对 气体做功其内能增加．
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．。
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。