2024-2025學年高中物理 第7章 10 能量守恒定律與能源教案 新人教版必修2

2024-2025學年高中物理第7章10能量守恒定律與能源教案新人教版必修2主備人備課成員教學內(nèi)容本節(jié)課的教學內(nèi)容來源于2024-2025學年高中物理第7章第10節(jié)“能量守恒定律與能源”，新人教版必修2。主要包括以下幾個部分：

1.能量守恒定律：引導學生理解能量守恒定律的內(nèi)容，掌握能量在不同形式之間的轉(zhuǎn)化和守恒原理。

2.能量轉(zhuǎn)化與守恒的實例：分析生活中常見的能量轉(zhuǎn)化與守恒現(xiàn)象，如熱機工作原理、摩擦生熱等，讓學生通過實例體會能量守恒定律的應用。

3.能源分類與可持續(xù)發(fā)展：介紹不同類型的能源，如可再生能源和不可再生能源，強調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要性，提高學生的環(huán)保意識。

4.能量效率：講解能量利用的效率問題，讓學生了解提高能量利用效率的方法和意義。

5.能量守恒定律在科技中的應用：介紹能量守恒定律在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的應用，如航天器推進、太陽能電池等，激發(fā)學生的科技興趣。

6.能量守恒定律在生活中的應用：分析能量守恒定律在日常生活用品設(shè)計中的應用，如保溫瓶、照明設(shè)備等，培養(yǎng)學生學以致用的能力。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)，具體包括以下幾個方面：

1.科學探究：通過探究能量守恒定律，培養(yǎng)學生的實驗操作能力、數(shù)據(jù)處理能力和科學思維。

2.科學解釋：使學生能夠運用能量守恒定律解釋生活中的物理現(xiàn)象，提高學生的現(xiàn)象分析能力。

3.科學應用：培養(yǎng)學生運用能量守恒定律解決實際問題的能力，如能源利用、節(jié)能減排等，強化學生的學以致用意識。

4.科學態(tài)度：通過了解能源分類和可持續(xù)發(fā)展，使學生認識到環(huán)保的重要性，樹立正確的科學態(tài)度和價值觀。

5.科學思維：引導學生運用能量守恒定律進行邏輯推理和思維創(chuàng)新，提高學生的科學思維能力。

6.科學交流：鼓勵學生在課堂上積極發(fā)言，與同學和老師交流心得，提升學生的科學交流能力。教學難點與重點1.教學重點

（1）能量守恒定律：本節(jié)課的核心內(nèi)容是能量守恒定律，教師需要通過講解、示例和練習等方式，使學生掌握能量守恒定律的基本概念和內(nèi)涵。

舉例：講解熱機工作原理，讓學生理解燃料燃燒釋放的內(nèi)能如何轉(zhuǎn)化為機械能，從而體會能量守恒定律的應用。

（2）能量轉(zhuǎn)化與守恒的實例：通過分析生活中的能量轉(zhuǎn)化與守恒現(xiàn)象，讓學生學會運用能量守恒定律解釋實際問題。

舉例：分析摩擦生熱現(xiàn)象，引導學生運用能量守恒定律解釋摩擦過程中能量的轉(zhuǎn)化。

（3）能源分類與可持續(xù)發(fā)展：強調(diào)可再生能源和不可再生能源的特點，讓學生了解可持續(xù)發(fā)展的重要性，提高環(huán)保意識。

舉例：介紹太陽能、風能等可再生能源的優(yōu)勢，以及化石能源的局限性，引導學生認識到可持續(xù)發(fā)展的重要性。

（4）能量效率：講解能量利用的效率問題，讓學生了解提高能量利用效率的方法和意義。

舉例：分析提高空調(diào)能效比的方法，讓學生理解提高能量利用效率對節(jié)能減排的貢獻。

（5）能量守恒定律在科技中的應用：介紹能量守恒定律在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的應用，激發(fā)學生的科技興趣。

舉例：講解航天器推進原理，讓學生了解能量守恒定律在航天事業(yè)中的重要作用。

（6）能量守恒定律在生活中的應用：分析能量守恒定律在日常生活用品設(shè)計中的應用，培養(yǎng)學生學以致用的能力。

舉例：分析保溫瓶的工作原理，讓學生理解能量守恒定律在保溫瓶設(shè)計中的運用。

2.教學難點

（1）能量守恒定律的理解：學生可能對能量守恒定律的概念和內(nèi)涵理解不深，難以把握能量在不同形式之間的轉(zhuǎn)化和守恒原理。

教學策略：通過講解、示例和練習等多種方式，引導學生深入理解能量守恒定律。

（2）能量轉(zhuǎn)化與守恒現(xiàn)象的分析：學生可能在生活中對能量轉(zhuǎn)化與守恒現(xiàn)象有所了解，但難以運用能量守恒定律進行解釋。

教學策略：提供豐富的實例，引導學生運用能量守恒定律分析生活中的物理現(xiàn)象。

（3）能源分類與可持續(xù)發(fā)展的認知：學生可能對能源分類和可持續(xù)發(fā)展的重要性認識不足，難以理解可再生能源和不可再生能源的區(qū)別。

教學策略：通過講解、討論和實踐活動等多種方式，提高學生對能源分類和可持續(xù)發(fā)展的認識。

（4）能量效率的計算與應用：學生可能對能量效率的概念和計算方法理解不深，難以運用能量效率解決實際問題。

教學策略：通過講解、示例和練習等方式，引導學生掌握能量效率的計算方法，并應用于實際問題的解決。

（5）能量守恒定律在科技中的應用：學生可能對科技領(lǐng)域的能量守恒定律應用了解不多，難以激發(fā)科技興趣。

教學策略：通過講解、展示和實踐活動等方式，引導學生了解能量守恒定律在科技領(lǐng)域的應用。

（6）能量守恒定律在生活中的應用：學生可能對能量守恒定律在日常生活用品設(shè)計中的應用認識不足，難以學以致用。

教學策略：通過分析、討論和實踐等方式，引導學生了解能量守恒定律在日常生活用品設(shè)計中的應用。學具準備Xxx課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學資源1.軟硬件資源：

-教室內(nèi)的多媒體設(shè)備，包括投影儀和計算機

-物理實驗室設(shè)備和儀器，如熱機、摩擦儀等

-計算器

2.課程平臺：

-學校教學管理系統(tǒng)

-網(wǎng)絡(luò)教學平臺，如課堂派、學習通等

3.信息化資源：

-能量守恒定律相關(guān)的教學視頻和動畫

-能源分類與可持續(xù)發(fā)展的圖文資料

-科學探究軟件和模擬實驗工具

4.教學手段：

-講授法：講解能量守恒定律、能源分類等概念

-示例法：分析能量轉(zhuǎn)化與守恒的實例

-實驗法：進行熱機工作原理、摩擦生熱等實驗

-討論法：分組討論能源利用、可持續(xù)發(fā)展等問題

-實踐法：設(shè)計能量效率提高的實踐活動

-互動法：提問、回答、小組合作等課堂互動

5.教學輔助工具：

-PPT課件

-實驗報告模板

-作業(yè)和練習題集

-能量守恒定律知識點總結(jié)表

-能源分類與可持續(xù)發(fā)展海報或展板教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務(wù)：提供能量守恒定律相關(guān)的PPT、視頻等資源，讓學生提前預習。

-設(shè)計預習問題：提出問題，如“能量守恒定律在自然界中的應用是什么？”引導學生思考。

-監(jiān)控預習進度：通過在線平臺了解學生的預習情況，確保每個學生都完成預習任務(wù)。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：學生在家觀看視頻、閱讀教材，初步了解能量守恒定律的概念。

-思考預習問題：學生針對問題進行思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預習成果：學生將預習筆記、疑問等提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：培養(yǎng)學生的獨立學習能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺實現(xiàn)資源共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學生提前熟悉新課內(nèi)容，為課堂學習做好準備。

-培養(yǎng)學生自主學習和獨立思考的能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過講解一個與能量守恒定律相關(guān)的實際例子，如熱機工作原理，激發(fā)學生的興趣。

-講解知識點：詳細講解能量守恒定律，并結(jié)合實例幫助學生理解。

-組織課堂活動：進行小組討論，讓學生分析不同的能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，鞏固知識點。

-解答疑問：針對學生在學習中產(chǎn)生的疑問，進行及時解答和指導。

學生活動：

-聽講并思考：學生認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：學生分組討論，分析實例中的能量轉(zhuǎn)化過程。

-提問與討論：學生針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：幫助學生深入理解能量守恒定律。

-實踐活動法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的實踐能力。

-合作學習法：培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-確保學生能夠理解并應用能量守恒定律。

-培養(yǎng)學生的實踐能力和團隊合作意識。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業(yè)：布置與能量守恒定律相關(guān)的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

-提供拓展資源：推薦學生閱讀與能量守恒定律相關(guān)的書籍、網(wǎng)站等，進行進一步學習。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。

學生活動：

-完成作業(yè)：學生認真完成課后作業(yè)，鞏固所學知識。

-拓展學習：學生利用拓展資源，拓寬知識視野。

-反思總結(jié)：學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

-反思總結(jié)法：引導學生反思自己的學習過程和成果。

作用與目的：

-鞏固學生在課堂上學到的能量守恒定律知識。

-培養(yǎng)學生自主學習和反思總結(jié)的能力。拓展與延伸1.拓展閱讀材料

-文章：《能量守恒定律在現(xiàn)代科技中的應用》

-書籍：《可持續(xù)發(fā)展導論》

-報告：《全球能源趨勢與挑戰(zhàn)》

2.課后自主學習和探究

(1)學生可以進一步研究能量守恒定律在其他領(lǐng)域的應用，如生物學、化學等。

(2)學生可以探討能源的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護的重要性，了解可再生能源的開發(fā)和利用。

(3)學生可以嘗試設(shè)計一個實驗，驗證能量守恒定律，如制作一個簡單的能量轉(zhuǎn)換裝置。

(4)學生可以參加相關(guān)的社會實踐活動，如參觀能源發(fā)電站、環(huán)保組織等，了解能源生產(chǎn)和使用的實際情況。

(5)學生可以深入研究能源政策和經(jīng)濟，了解不同國家在能源問題和可持續(xù)發(fā)展方面的策略和措施。典型例題講解例題1：

題目：一輛汽車以恒定速度行駛，從A地到B地，求在這個過程中，汽車的動能是否守恒？

答案：汽車的動能守恒。因為在恒定速度行駛的過程中，汽車沒有受到外力的作用，所以汽車的動能保持不變。

例題2：

題目：一個物體從高處落下，求在這個過程中，物體的動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化。

答案：物體下落過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。因為物體從高處落下，重力勢能減少，同時物體的速度增加，動能增加，這兩種能量是守恒的。

例題3：

題目：一個熱機工作，求在這個過程中，內(nèi)能和機械能的轉(zhuǎn)化。

答案：熱機工作過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。因為熱機燃燒燃料，燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱機的內(nèi)能，熱機的內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機械能，推動熱機工作。

例題4：

題目：一個物體在水平面上滑動，求在這個過程中，摩擦力對物體動能的影響。

答案：摩擦力對物體的動能有影響。因為滑動過程中，摩擦力做負功，物體的動能減少，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

例題5：

題目：一個物體在彈簧的作用下壓縮，求在這個過程中，彈性勢能和動能的轉(zhuǎn)化。

答案：物體壓縮過程中，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。因為物體壓縮，彈簧的彈性勢能增加，同時物體的速度增加，動能增加，這兩種能量是守恒的。

補充說明：

在解答這些例題時，學生需要理解能量守恒定律的基本概念和內(nèi)涵，能夠運用能量守恒定律分析和解決實際問題。同時，學生還需要掌握不同能量形式之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，如動能和勢能、內(nèi)能和機械能等。通過這些例題的練習，學生能夠更好地理解和應用能量守恒定律，提高解決實際問題的能力。板書設(shè)計①能量守恒定律

-能量守恒定律的內(nèi)容：能量在不同形式之間轉(zhuǎn)化和守恒

-能量守恒定律的公式：E=E'

-能量守恒定律的應用實例：熱機工作原理、摩擦生熱等

②能量轉(zhuǎn)化與守恒的實例

-實例1：熱機工作原理

-實例2：摩擦生熱現(xiàn)象

-實例3：物體下落過程中的動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化

③能源分類與可持續(xù)發(fā)展

-可再生能源：太陽能、風能、水能等

-不可再生能源：化石能源（煤、石油、天然氣等）

-可持續(xù)發(fā)展的重要性：環(huán)保、節(jié)能減排、資源合理利用

-能源利用的效率：提高能源利用效率的方法和意義

④能量效率

-提高能源利用效率的方法：改進技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計、提高管理

-提高能源利用效率的意義：節(jié)能減排、降低成本、提高經(jīng)濟效益

⑤能量守恒定律在科技中的應用

-航天器推進原理

-太陽能電池工作原理

-節(jié)能減排技術(shù)

⑥能量守恒定律在生活中的應用

-保溫瓶的設(shè)計原理

-照明設(shè)備的工作原理

-節(jié)能家電的設(shè)計教學反思與總結(jié)整個教學過程中，我盡力引導學生理解能量守恒定律的概念和內(nèi)涵，并通過實例分析，讓學生能夠運用能量守恒定律解釋生活中的物理現(xiàn)象。通過小組討論和實驗活動，我試圖培養(yǎng)學生的實踐能力和團隊合作意識。

然而，在教學過程中，我也遇到了一些挑戰(zhàn)。例如，部分學生對于能量守恒定律的概念和內(nèi)涵理解不深，難以把握能量在不同形式之間的轉(zhuǎn)化和守恒原理。此外，在組織課堂活動時，我注意到有的學生在小組討論中不夠積極，缺乏主動參與的意識。

針對這些問題，我認為在今后的教學中，我需要更加注重學生的個性化教學，針對不同學生的學習能力和理解水平，采取不同的教學方法。例如，對于理解能力較弱的學生，可以適當放慢教學節(jié)奏，增加講解的深度和廣度，幫助他們更好地理解和掌握能量守恒定律的概念。同時，我也會更加注重激發(fā)學生的學習興趣和主動性，通過引入更多的實例和實踐活動，讓學生在實踐中體驗和理解能量守恒定律的應用。課堂小結(jié)，當堂檢測1.能量守恒定律：能量在不同形式之間轉(zhuǎn)化和守恒，是自然界的基本規(guī)律。

2.能量轉(zhuǎn)化與守恒的實例：通過實例分析，讓學生理解能量守恒定律的應用，如熱機工作原理、摩擦生熱等。

3.能源分類與可持續(xù)發(fā)展：強調(diào)可再生能源和不可再生能源的特點，提高學生的環(huán)保意識。

4.能量效率：講解提高能量利用效率的方法和意義，培養(yǎng)學生節(jié)能減排的意識。

5.能量守恒定律在科技中的應用：介紹能量守恒定律在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的應用，激發(fā)學生的科技興趣。

6.能量守恒定律在生活中的應用：分析能量守恒定律在日常生活用品設(shè)計中的應用，培養(yǎng)學生學以致用的能力。

當堂檢測：

1.判斷題：

（1）能量守恒定律是自然界的基本規(guī)律，所有能量都可以相互轉(zhuǎn)化。（）

（2）熱機工作過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。（）

（3）可再生能源和不可再生能源沒有區(qū)別。（）

（4）提高能源利用效率可以降低成本、提高經(jīng)濟效益。（）

2.選擇題：