2024年高中物理 3.3 能量守恒定律教案 新人教版選擇性必修第三冊(cè)

2024年高中物理3.3能量守恒定律教案新人教版選擇性必修第三冊(cè)主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：能量守恒定律

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中物理，選擇性必修第三冊(cè)

3.授課時(shí)間：2024年9月20日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)（45分鐘）核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解能量守恒定律的概念，掌握其表述方式和實(shí)質(zhì)。

2.能夠運(yùn)用能量守恒定律分析實(shí)際問(wèn)題，提高解決物理問(wèn)題的能力。

3.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，提升科學(xué)探究和創(chuàng)新能力。

4.強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，提高溝通與表達(dá)的能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了相關(guān)知識(shí)：在學(xué)習(xí)能量守恒定律之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了基本的物理概念，如力、熱、光、電等現(xiàn)象的基本原理，以及能量的轉(zhuǎn)化和守恒概念。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中生對(duì)物理學(xué)科的興趣普遍較高，尤其是對(duì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際問(wèn)題解決方面。學(xué)生的能力方面，大部分學(xué)生具備一定的邏輯思維和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的物理計(jì)算和分析。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生可能更偏向于視覺(jué)和動(dòng)手操作，因此需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際例題來(lái)增強(qiáng)理解。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在理解能量守恒定律時(shí)，學(xué)生可能會(huì)對(duì)抽象的能量概念和守恒原則感到困惑，難以將理論應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中。此外，能量守恒定律在不同的情境下可能有不同的表現(xiàn)形式，學(xué)生需要能夠靈活運(yùn)用和適應(yīng)。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《新人教版選擇性必修第三冊(cè)》物理教材，以便跟隨課程內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的能量守恒定律的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以豐富教學(xué)手段，幫助學(xué)生更好地理解和掌握概念。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的器材，如小球、滑輪、繩子、電子秤、溫度計(jì)等，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以包括能量轉(zhuǎn)換和守恒的實(shí)驗(yàn)，如滑輪組下降實(shí)驗(yàn)、熱能轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)等。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，設(shè)置分組討論區(qū)和實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，以便學(xué)生進(jìn)行小組討論和實(shí)驗(yàn)操作。同時(shí)，確保教室內(nèi)的設(shè)備如投影儀、白板等正常運(yùn)作，以支持多媒體資源和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。

5.教學(xué)工具：準(zhǔn)備教學(xué)所需的筆記本電腦、投影儀、白板筆等工具，以便進(jìn)行多媒體展示和教學(xué)記錄。

6.教學(xué)PPT：制作與能量守恒定律相關(guān)的教學(xué)PPT，包括課程引入、理論講解、實(shí)例分析、實(shí)驗(yàn)演示等環(huán)節(jié)，以便引導(dǎo)學(xué)生逐步深入學(xué)習(xí)。

7.練習(xí)題庫(kù)：準(zhǔn)備與能量守恒定律相關(guān)的練習(xí)題庫(kù)，包括選擇題、填空題、計(jì)算題等不同類型的題目，以便進(jìn)行課堂練習(xí)和復(fù)習(xí)鞏固。

8.教學(xué)反饋表：準(zhǔn)備教學(xué)反饋表，用于收集學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解程度和教學(xué)方法的反饋，以便進(jìn)行教學(xué)調(diào)整和改進(jìn)。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

-通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的日常生活中的例子，如熱水冷卻過(guò)程，引發(fā)學(xué)生對(duì)能量守恒定律的思考。

-提問(wèn)學(xué)生：“在熱水冷卻過(guò)程中，能量發(fā)生了什么變化？”，引導(dǎo)學(xué)生思考能量的轉(zhuǎn)化和守恒。

-進(jìn)而引入本節(jié)課的主題：能量守恒定律，激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心。

2.新課講授（15分鐘）

-首先，解釋能量守恒定律的概念和表述方式，明確能量不能被創(chuàng)造或消滅，只能轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移。

-其次，通過(guò)示意圖和實(shí)例，闡述能量守恒定律在不同情境下的應(yīng)用，如機(jī)械能守恒、熱能守恒等。

-最后，強(qiáng)調(diào)能量守恒定律在科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的重要性，以及它在解決實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。

3.實(shí)踐活動(dòng)（10分鐘）

-安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，如滑輪組下降實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)?zāi)芰康霓D(zhuǎn)化和守恒。

-引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，記錄數(shù)據(jù)，并運(yùn)用能量守恒定律進(jìn)行分析。

-學(xué)生之間進(jìn)行交流和討論，分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果和心得體會(huì)。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

-將學(xué)生分成小組，每組提供一些實(shí)際問(wèn)題，如汽車行駛中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題。

-引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用能量守恒定律進(jìn)行分析和解決問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和解決方案。

-每個(gè)小組選擇一個(gè)代表進(jìn)行匯報(bào)，其他小組進(jìn)行評(píng)價(jià)和討論。

5.總結(jié)回顧（5分鐘）

-對(duì)本節(jié)課的主要內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，回顧能量守恒定律的概念和應(yīng)用。

-強(qiáng)調(diào)能量守恒定律在科學(xué)研究和實(shí)際生活中的重要性。

-提問(wèn)學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的理解和收獲，鼓勵(lì)學(xué)生提出疑問(wèn)和反思。

總用時(shí)：45分鐘拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

-《能量守恒定律的歷史與發(fā)展》：介紹能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，以及其在物理學(xué)發(fā)展中的重要地位。

-《能量守恒定律在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用》：分析能量守恒定律在新能源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科學(xué)知識(shí)的實(shí)際意義。

-《能量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)與計(jì)算方法》：講解能量守恒定律的數(shù)學(xué)表述，以及相關(guān)的計(jì)算方法，幫助學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

-要求學(xué)生閱讀拓展閱讀材料，加深對(duì)能量守恒定律的理解和認(rèn)識(shí)。

-引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后實(shí)驗(yàn)或觀察，如在家中進(jìn)行簡(jiǎn)單的能量轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，觀察和記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)查找相關(guān)的科普文章和視頻，擴(kuò)大知識(shí)面，提高科學(xué)素養(yǎng)。

3.拓展知識(shí)點(diǎn)和技能

-能量守恒定律與熱力學(xué)第一定律、第二定律的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生深入研究熱力學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)。

-能量守恒定律在宇宙學(xué)中的應(yīng)用，如恒星演化過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化和守恒。

-能量守恒定律與生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的關(guān)系，探討生態(tài)平衡和能量循環(huán)。

4.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力

-引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用能量守恒定律分析和解決實(shí)際問(wèn)題，提高解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)項(xiàng)目或研究，培養(yǎng)科學(xué)探究和創(chuàng)新能力。

-組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)討論和交流，提高學(xué)生的溝通與表達(dá)能力。教學(xué)反思今天的物理課講述了能量守恒定律，這是我非常喜歡的一個(gè)物理概念。在準(zhǔn)備這節(jié)課的過(guò)程中，我盡力讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例來(lái)感受和理解能量守恒的道理，希望他們能夠?qū)⒊橄蟮奈锢矶珊蛯?shí)際生活聯(lián)系起來(lái)，更好地掌握物理知識(shí)。

課堂上，我注意到學(xué)生們對(duì)于能量守恒的理解程度各有不同。有的學(xué)生很快就能夠理解能量守恒的概念，并且能夠運(yùn)用到具體問(wèn)題中；但也有學(xué)生對(duì)于能量守恒的應(yīng)用感到困惑，需要我進(jìn)一步解釋和引導(dǎo)。這讓我意識(shí)到，在今后的教學(xué)中，我需要更加關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，針對(duì)不同學(xué)生的需求進(jìn)行教學(xué)。

課程中，我設(shè)置了一些小組討論的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生們相互交流對(duì)于能量守恒的理解和看法。這個(gè)環(huán)節(jié)收到了很好的效果，學(xué)生們?cè)谟懻撝信鲎渤霾簧倩鸹?，我也從中獲得了不少啟發(fā)。但我也注意到，有些學(xué)生在這個(gè)環(huán)節(jié)中顯得有些被動(dòng)，他們似乎不太愿意表達(dá)自己的觀點(diǎn)。這讓我意識(shí)到，在組織小組討論時(shí)，我需要更加關(guān)注每個(gè)學(xué)生的參與程度，鼓勵(lì)他們積極表達(dá)自己的看法。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)

-學(xué)生整體參與度較高，大多數(shù)學(xué)生能夠積極回答問(wèn)題并與同學(xué)進(jìn)行討論。

-部分學(xué)生對(duì)于能量守恒定律的理解較為深入，能夠運(yùn)用到實(shí)際問(wèn)題中。

-少數(shù)學(xué)生在課堂中表現(xiàn)較為被動(dòng)，需要鼓勵(lì)他們更多參與到課堂討論中。

2.小組討論成果展示

-各小組在實(shí)驗(yàn)操作和問(wèn)題解答方面表現(xiàn)積極，能夠相互合作并分享成果。

-部分小組在討論中能夠提出獨(dú)特的見(jiàn)解和創(chuàng)新的解決方案。

-少數(shù)小組在討論中存在一些混亂，需要進(jìn)一步提高組織和表達(dá)能力。

3.隨堂測(cè)試

-學(xué)生總體上能夠完成隨堂測(cè)試，大部分學(xué)生能夠正確回答有關(guān)能量守恒定律的問(wèn)題。

-部分學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)表現(xiàn)出一定的困難，需要進(jìn)一步鞏固基礎(chǔ)知識(shí)。

-少數(shù)學(xué)生對(duì)于能量守恒定律的應(yīng)用不夠靈活，需要加強(qiáng)練習(xí)和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

4.學(xué)生反饋

-學(xué)生普遍認(rèn)為實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)有趣且有助于理解能量守恒定律。

-學(xué)生對(duì)于小組討論的環(huán)節(jié)較為喜歡，認(rèn)為能夠加深對(duì)知識(shí)的理解和交流。

-部分學(xué)生提出希望能夠在課堂上更多地進(jìn)行實(shí)際操作和互動(dòng)，提高學(xué)習(xí)興趣。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋

-學(xué)生在能量守恒定律的概念理解和應(yīng)用方面取得了較好的成果，但仍有少數(shù)學(xué)生需要進(jìn)一步輔導(dǎo)。

-學(xué)生在小組討論中表現(xiàn)出合作和創(chuàng)造能力，但需要進(jìn)一步提高組織和表達(dá)能力。

-教師需要針對(duì)學(xué)生的反饋進(jìn)行教學(xué)調(diào)整，增加實(shí)驗(yàn)和實(shí)際操作的環(huán)節(jié)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。同時(shí)，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，提供個(gè)性化的輔導(dǎo)和支持，幫助每個(gè)學(xué)生更好地理解和掌握能量守恒定律。板書(shū)設(shè)計(jì)能量守恒定律

1.概念與表述

-能量守恒：能量不能被創(chuàng)造或消滅，只能轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移

-能量轉(zhuǎn)化：能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式

-能量守恒定律：能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中總量保持不變

2.實(shí)例與應(yīng)用

-機(jī)械能守恒：物體在無(wú)外力作用下，機(jī)械能總量保持不變

-熱能守恒：熱能從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體，總量保持不變

-電能守恒：電路中電能的總量保持不變

3.實(shí)驗(yàn)與觀察

-滑輪組下降實(shí)驗(yàn)：觀察重物下降過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化

-熱能轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：觀察熱能從高溫物體傳遞到低溫物體的過(guò)程

4.能量守恒定律的實(shí)際應(yīng)用

-新能源開(kāi)發(fā)：利用能量守恒定律研究新能源的開(kāi)發(fā)和利用

-環(huán)境保護(hù)：運(yùn)用能量守恒定律分析環(huán)境污染問(wèn)題

板書(shū)設(shè)計(jì)要求：

-目的明確：板書(shū)設(shè)計(jì)應(yīng)直接突出能量守恒定律的核心內(nèi)容，幫助學(xué)生理解和記憶。

-結(jié)構(gòu)清晰：板書(shū)應(yīng)按照概念、實(shí)例、實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用的順序進(jìn)行組織，讓學(xué)生能夠逐步深入學(xué)習(xí)。

-簡(jiǎn)潔明了：板書(shū)應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，突出重點(diǎn)，避免冗長(zhǎng)的文字，使學(xué)生能夠一目了然地理解內(nèi)容。

-藝術(shù)性與趣味性：板書(shū)設(shè)計(jì)可以采用圖表、圖示、顏色標(biāo)注等元素，增加藝術(shù)性和趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)題型整理題型一：判斷能量守恒定律的正確性

題目：一個(gè)物體從高處自由落下，落地時(shí)速度增大，但重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，總能量守恒。

答案：正確。根據(jù)能量守恒定律，能量不能被創(chuàng)造或消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。物體下落過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，總能量保持不變。

題型二：計(jì)算物體下落過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化

題目：一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體從高度為10m處自由落下，求落地時(shí)的動(dòng)能。

答案：落地時(shí)的動(dòng)能為10J。根據(jù)能量守恒定律，物體下落過(guò)程中的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。重力勢(shì)能的計(jì)算公式為mgh，其中m為質(zhì)量，g為重力加速度，h為高度。動(dòng)能的計(jì)算公式為1/2mv^2，其中v為速度。

題型三：分析實(shí)際問(wèn)題中的能量守恒

題目：一個(gè)自行車手騎行過(guò)程中，他的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能。請(qǐng)分析這個(gè)過(guò)程。

答案：自行車手騎行過(guò)程中，其動(dòng)能來(lái)源于腳蹬的力，轉(zhuǎn)化為自行車的動(dòng)能。當(dāng)自行車與路面摩擦?xí)r，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，散失到環(huán)境中。在這個(gè)過(guò)程中，動(dòng)能發(fā)生了轉(zhuǎn)化，但總能量守恒。

題型四：計(jì)算熱能傳遞過(guò)程中的能量守恒

題目：一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體，從初始溫度20°C加熱至100°C，