高中物理选修33教学设计2101功和内能教案.docx

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高中物理选修33教学设计2101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

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

引

入

课

题

⑴播放视频：

神州六号仓返回经过大气层的过程，要求学生观看现象，并回答：

返回仓为什么是火红的？

⑵什么力对神舟六号仓做功？

⑶提出热力学研究对象：

强调“系统”的概念。

⑷系统的温度变化即系统的状态变化

⑸引出本节课题：

做功与内能

⑴关注新闻、关注祖国的科学发展

⑵观看现象，回答为什么返回仓是火红的问题。

即外力对系统做功，系统的温度发生变化.

⑶树立对研究对象：

系统概念。

⑷领会系统温度的变化，即系统的状态变化。

⑴创设情境Ⅰ，并引入本节研究的问题。

激发学生学习兴趣，引导学生思考做功可以使物体温度升高。

⑵树立对热力学研究对象：

“系统”⑶进一步理解温度是系统的一个状态量。

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

新

课

教

学

过程

做功可以改变系统的状态：

温度变化

1：

演示实验

用绳子绕在铜管上，不断来回拉动绳子，用温度传感器测出铜管中水的温度。

2：

钻木取火

⑴图片展示---古代人类钻木取火。

⑵演示实验（视频播放）。

钻木取火。

3：

生活中的例子：

⑴冬天搓手取暖

⑵人从滑梯上下滑，提问：

人有何感受？

⑶拔河比赛时，双手的感受？

⑴认真观看实验现象，积极思考发生这现象的本质原因。

⑵体会做功可以改变系统的温度变化，即系统的状态变化。

创设情境Ⅱ，

通过实验、视频、生活中物理现象，既让学生知道科学与生活是紧密联系的，又让学生体会到科学的美。

在形成做功可以改变系统的状态的过程中，既陶冶情操，又激发学习兴趣。

探究做功与

改变系统状态变化量之间的关系

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）

3.提问：

如果你是当年的焦耳，那你会怎样设计实验方案研究做功与系统内能变化量之间的关系？

4焦耳通过多次实验，得出一条很重要的规律？

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系？

5学生总结实验得出的规律：

在绝热过程只要重力做的功相同，系统的状态变化量相同，即温度升高相同。

通过对焦耳实验的学习：

⑴使学生感受科学与文学的联系。

通过学生实验，使学生产生感性认识。

通过引导学生交流实验感受，并使之保持学习兴趣，培养其语言表达能力。

通过引导学生交流实验使其感性认识上升到理性认识。

让学生明白规律的得出是建立在实验的基础之上的。

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

新

课

教

学

探究温度计的制造原理及温标的制定

焦耳实验二：

实验原理的介绍：

交流观察到的实验现象

总结

播放动画：

①把装置放入冷水中，等玻璃管中的液面不动时，在液面处作一个标记1

②把装置放入热水中，等玻璃管中的液面不动时，在液面处作一个标记2

③把装置放入温水中，等玻璃管中的液面不动时，与标记1、2进行比较

这比我们用手感觉要可靠些，但该装置能否测出水的具体温度值？

你准备如何利用现有器材给这个装置加上刻度呢？

将细管上刻上刻度后，就可以用它来测具体的温度了。

为了使用更加方便，还应如何改进？

这就构成了一支常用的液体温度计。

液体温度计的制造原理，你知道了吗？

板书：

原理

讨论设计实验方案：

①将试管中盛满红色的水，用带有细玻璃管的橡皮塞塞紧

②把上述装置放入1号杯中，等玻璃管中的液面不动时，在液面处放一个标记圈1

③把上述装置放入3号杯中，等玻璃管中的液面不动时，在液面处放一个标记圈2

④把上述装置放入2号杯中，等玻璃管中的液面不动时，与标记圈1、进行比较

交流设计的方案、实验验证

观看、回忆、强化记忆

思考、回答：

不能，必须加上刻度。

思考、回答（自创）

玻璃管再细一些、封闭……

思考、回答：

液体的热胀冷缩

通过设问创设情境Ⅳ，请同学们设计实验方案，交流，然后学生实验，交流实验现象，培养学生实验操作能力，语言表达能力，培养学生的创新能力，培养学生的团队合作精神，一丝不苟的科学态度。

通过引导学生给装置标刻度、改进装置，培养学生的创新精神，并使学生知道温标规定的方法，为理解摄氏温标的规定奠定基础。

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

新

课

教

学

你能说出温度计的构造吗？

请同学们阅读课本Ｐ41第一自然段，并观察温度计。

板书：

构造

带着问题阅读、思考、观察找答案

根据屏幕显示回答：

装有液体的玻璃泡、密封的细玻璃管、均匀的刻度

培养学生的阅读能力、观察能力

你知道常用温度计的上的刻度是怎样划分的吗？

板书：

定标、摄氏温标

屏幕显示（录像动画）：

摄氏温标的规定：

在标准大气压下，冰水混合物的温度为0摄氏度，表示为0℃

在标准大气压下，沸水的温度为100摄氏度，表示为100℃

将0℃和100℃之间100等分，每一等分表示1摄氏度，记做1℃

你会记录并读出温度计的示数吗？

屏幕显示：

水的温度

酒精的温度

屏幕显示：

你发现了什么？

播放录像：

天气预报

假如你是播音员，应该怎么读？

屏幕显示：

你知道吗？

播放录像：

一些自然界的温度

提问：

①自然界的最低温度是　　　

②通电的灯丝温度是

查图表也是一种能力，请注意锻炼。

思考、观看、记忆

摄氏温标：

①在标准大气压下，冰水混合物的温度为0摄氏度，表示为0℃

②在标准大气压下，沸水的温度为100摄氏度，表示为100℃

③将0℃和100℃之间100等分，每一等分表示1摄氏度，记做1℃

回答：

37℃

读作：

37摄氏度

—23℃

读作：

负23摄氏度

或：

零下23摄氏度

观看录像发现：

温度的单位读错

齐读

观看录像

查温度阶梯图：

—273℃

2500℃

通过设问创设情境Ⅴ,在此过程中培养学生语言表达能力、观察实验的能力。

用多媒体展示，使学生保持学习兴趣，强化学生的感性认识，从而使学生更容易上升到理性认识。

通过多媒体展示提问，培养学生读、记温度的能力。

通过提问，培养学生查图表的能力

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

新

课

教

学

你会正确使用温度计测量液体的温度吗？

播放录像：

你能找出这位同学操作中的问题吗？

板书：

正确使用

通过填空的形式小结正确使用温度计测量液体温度的方法：

1、被测物体的温度，量程适当的温度计

板书：

会估、会选

①要看清它的

②看清它的，也就是每1小格所表示的值

③看清它的

2、测量时，温度计的玻璃泡应与被测物体，且玻璃泡不应

板书：

会放、会读

3、读数时，温度计不应，且眼睛的视线应与相平。

学生实验：

练习正确使用温度计测量液体的温度

观看录像后回答错误之处

回答正确使用方法：

估测、选择、

量程（测量范围）、

最小度值、

零刻度线、

充分接触、

碰到容器的侧壁或底部、

离开被测物体、

温度计内的液面

实验、观察

一丝不苟、规范操作

通过录像创设情境Ⅵ，培养学生的观察能力、判断能力。

教师引导学生小结，使学生形成完整的知识体系，并强化记忆，使学生掌握正确使用温度计的方法。

通过学生实验，培养学生的估测、观察实验的能力，使学生养成正确使用器材的好习惯。

小结

通过板书结构图小结本节内容

思考、形成完整的知识体系。

通过小结，使学生形成完整的知识体系。

课后作业拓展

中国第21次南极科学考察队去考察南极的状况了，我们也来作一些简单的调查：

①调查一下周围哪些场合需要测量温度？

用的是什么样的温度计？

②你知道世界上第一支温度计是谁制造的吗？

它的结构怎样？

原理是什么？

③活动卡P25思考1、2

可在以下网址查找：

XX搜索“温度计”等

上海青少年科技教育网

聆听、思考

课后调查完成

首尾呼应，再次激发学生的学习热情。

通过作业，复习巩固所学知识，拓展知识，关注周围世界

八、教学设计说明

本节内容知识面宽，但是难度不大，又能密切联系学生的生活实际，所以教学方法宜灵活多样，充分调动学生的学习兴趣和学习积极性。

本节的内容有温度的物理意义、温度计的原理、结构、摄氏温度的规定、温度的写法和读法、自然界的一些温度以及温度计的正确使用方法等。

本节的重点是让学生理解温度计的原理以及摄氏温度的规定、学会温度计的正确使用方法。

我所教的学生，学习能力较强，成绩较好，有一定的创新能力。

为达到教学目的，根据建构主义学说的理论，采用录像演示和学生实验相结合的方式授课，为此我设法创设好几个情景。

通过新闻报道创设情境Ⅰ：

我国第21次南极科学考察队乘坐“雪龙号”科学考察船，于2004年10月25日上午九点从上海浦东民生港务公司码头启航奔赴南极。

结合时势激发学生的爱国主义情感，并引入本节研究的问题。

激发学生学习兴趣，主动关注周围世界、关注祖国的科学发展。

通过自然界四季变化的美丽风景图创设情境Ⅱ，既让学生知道科学与生活是紧密联系的，又让学生体会到科学的美。

在形成温度的概念过程中，既陶冶情操，又激发学习兴趣。

创设情境Ⅲ“春江水暖鸭先知”，使学生感受科学与文学的联系。

通过学生实验，使学生产生感性认识。

通过引导学生交流实验感受，使学生保持学习兴趣，培养其语言表达能力。

通过引导学生交流实验使其感性认识上升到理性认识：

准确的判断物体的温度需要用温度计来测量。

通过设问创设情境Ⅳ，使学生亲自动手，引导学生给装置标刻度、改进装置，探究温度计的原理及摄氏温度的规定，突破难点重点，使学生能直观感受到温度计的原理，并为理解摄氏温标的规定奠定基础。

在此过程中，请同学们设计实验方案，交流，然后学生实验，交流观察到的实验现象，培养学生实验操作能力，语言表达能力，培养学生的创新能力，培养学生的团队合作精神，一丝不苟的科学态度。

通过学生的阅读课本、观察温度计，了解温度计的构造，培养学生的阅读能力、观察能力。

用多媒体展示摄氏温标的规定，使学生保持学习兴趣，强化学生的感性认识，从而使学生更容易上升到理性认识。

通过设问创设情境Ⅴ，多媒体展示提问，使学生会读、会记温度。

通过多媒体展示及提问，使学生知道一些自然界的温度并培养学生查图表的能力。

在此过程中培养学生语言表达能力、观察实验的能力。

通过创设情境Ⅵ，学生看书、看录像，寻找错误操作，培养学生的观察能力、判断能力。

然后教师引导学生小结，使学生形成完整的知识体系，并强化记忆，使学生掌握正确使用温度计的方法。

通过学生实验，培养学生的估测、观察实验的能力，使学生养成正确使用器材的好习惯。

通过板书结构图小结，使学生形成完整的知识体系。

布置作业首尾呼应，再次激发学生的学习热情。

通过作业，复习巩固所学知识，拓展知识，关注周围世界。

课件背景设计围绕主题，也是情境创设的一部分。

总之，在整个教学过程中，以学生为中心，教师起组织者、指导者、帮助者、和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义构建的目的，并在整个学习过程中使学生的各种能力得到锻炼和提高。