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)授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間課程基本信息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

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解能量守恒定律的概念，掌握能量守恒定律的表達(dá)式和應(yīng)用。

2.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和科學(xué)思維，能夠運(yùn)用能量守恒定律解釋實(shí)際問(wèn)題。

3.培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，能夠運(yùn)用能量守恒定律進(jìn)行能量計(jì)算和能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題的解決。

4.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和交流表達(dá)能力，能夠與同學(xué)合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并進(jìn)行結(jié)果的分享與討論。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：在進(jìn)行能量守恒定律的學(xué)習(xí)之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了基本的物理量度（如質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間等），以及基本的動(dòng)力學(xué)原理（如牛頓運(yùn)動(dòng)定律）。此外，學(xué)生應(yīng)該對(duì)之前學(xué)過(guò)的能量概念（如動(dòng)能、勢(shì)能等）有一定的了解。

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)科的興趣通常較為濃厚，尤其是對(duì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生在分析問(wèn)題和解決問(wèn)題方面具備一定的能力，但需要進(jìn)一步引導(dǎo)和鍛煉。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生可能更傾向于通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際例子來(lái)理解抽象的理論。

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)能量的轉(zhuǎn)化和守恒原理感到抽象和難以理解。此外，能量守恒定律在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用可能對(duì)學(xué)生構(gòu)成挑戰(zhàn)，他們可能不知道如何將理論應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題。還有，學(xué)生在處理復(fù)雜計(jì)算和能量轉(zhuǎn)換問(wèn)題時(shí)可能會(huì)感到困惑。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，以便跟隨課程進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：收集和整理與能量守恒定律相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如能量轉(zhuǎn)化示意圖、實(shí)際應(yīng)用案例等，以幫助學(xué)生更直觀地理解和記憶相關(guān)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、測(cè)量工具等，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。此外，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的實(shí)驗(yàn)器材使用說(shuō)明和安全指南，以便學(xué)生能夠正確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，確保有足夠的空間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和小組討論。將學(xué)生分為若干小組，每組分配實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，并設(shè)置小組討論區(qū)，以便學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)和交流討論。

5.教學(xué)工具：準(zhǔn)備黑板、投影儀、音響等教學(xué)工具，以便進(jìn)行PPT演示和講解。確保教學(xué)工具的正常運(yùn)行，并在課堂上進(jìn)行必要的調(diào)試和準(zhǔn)備。

6.教學(xué)指導(dǎo)資料：準(zhǔn)備教師指導(dǎo)用書或教案，以便教師在課堂上進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)和講解。教案應(yīng)包括課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)步驟、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)估等方面，以幫助教師更好地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施。

7.安全措施：在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，確保學(xué)生了解并遵守實(shí)驗(yàn)安全規(guī)則，如佩戴安全眼鏡、避免接觸危險(xiǎn)物品等。教師應(yīng)隨時(shí)監(jiān)督學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全性。

8.教學(xué)反饋：在課程結(jié)束后，收集學(xué)生的反饋意見，了解他們對(duì)能量守恒定律的理解程度和教學(xué)效果。根據(jù)學(xué)生的反饋，及時(shí)進(jìn)行教學(xué)調(diào)整和改進(jìn)，以提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《能量守恒定律》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題：“你們?cè)谌粘Ｉ钪惺欠裼龅竭^(guò)能量轉(zhuǎn)化的情況？”（舉例說(shuō)明）比如，我們將食物轉(zhuǎn)化為身體能量，或者電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。這個(gè)問(wèn)題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過(guò)這個(gè)問(wèn)題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索能量守恒定律的奧秘。

二、新課講授（用時(shí)10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解能量守恒定律的基本概念。能量守恒定律是物理學(xué)中的一個(gè)基本原理，它表明在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量不會(huì)憑空產(chǎn)生也不會(huì)憑空消失，只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。

2.案例分析：接下來(lái)，我們來(lái)看一個(gè)具體的案例。這個(gè)案例展示了能量守恒定律在實(shí)際中的應(yīng)用，以及它如何幫助我們解決問(wèn)題。比如，我們可以通過(guò)能量守恒定律來(lái)解釋為什么物體在重力作用下會(huì)下落，或者為什么熱能會(huì)從熱的物體傳遞到冷的物體。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過(guò)程中，我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)能量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式和應(yīng)用這兩個(gè)重點(diǎn)。對(duì)于如何應(yīng)用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題這個(gè)難點(diǎn)部分，我會(huì)通過(guò)舉例和比較來(lái)幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個(gè)與能量守恒定律相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作。這個(gè)操作將演示能量守恒定律的基本原理。比如，我們可以讓同學(xué)們用手電筒照射一個(gè)氣球，觀察氣球的膨脹情況，從而理解能量的轉(zhuǎn)化。

3.成果展示：每個(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“能量守恒定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過(guò)程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題。我會(huì)提出一些開放性的問(wèn)題來(lái)啟發(fā)他們的思考，如“能量守恒定律如何解釋太陽(yáng)能電池的工作原理？”等。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來(lái)分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了能量守恒定律的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時(shí)，我們也通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)和小組討論加深了對(duì)能量守恒定律的理解。我希望大家能夠掌握這些知識(shí)點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問(wèn)或不明白的地方，請(qǐng)隨時(shí)向我提問(wèn)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

（1）科普文章：可以選擇一些關(guān)于能量守恒定律的科普文章，如《自然界中的能量守恒》、《能量守恒定律與可持續(xù)發(fā)展》等，讓學(xué)生進(jìn)一步了解能量守恒定律在自然界和人類社會(huì)中的重要作用。

（2）科普視頻：推薦一些關(guān)于能量守恒定律的科普視頻，如《能量守恒定律的奧秘》、《能量守恒定律與我們的生活》等，通過(guò)生動(dòng)有趣的動(dòng)畫和實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生更好地理解能量守恒定律。

（3）學(xué)術(shù)資料：提供一些關(guān)于能量守恒定律的學(xué)術(shù)資料，如學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告等，讓學(xué)生深入了解能量守恒定律的研究進(jìn)展和應(yīng)用領(lǐng)域。

（4）在線課程：推薦一些關(guān)于能量守恒定律的在線課程，如Coursera、edX等平臺(tái)上的相關(guān)課程，讓學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和深入研究。

2.拓展建議：

（1）讓學(xué)生閱讀科普文章，并進(jìn)行小組討論，分享自己的理解和感悟。

（2）組織學(xué)生觀看科普視頻，并在觀看后進(jìn)行小組討論，討論視頻中的實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象，以及它們與能量守恒定律的關(guān)系。

（3）鼓勵(lì)學(xué)生查閱學(xué)術(shù)資料，了解能量守恒定律的研究進(jìn)展和應(yīng)用領(lǐng)域，并結(jié)合實(shí)際生活中的例子進(jìn)行思考。

（4）引導(dǎo)學(xué)生參加在線課程，學(xué)習(xí)更深入的能量守恒定律知識(shí)，并在課堂上分享自己的學(xué)習(xí)心得和收獲。課后作業(yè)為了鞏固本節(jié)課所學(xué)的能量守恒定律知識(shí)，布置以下課后作業(yè)：

1.請(qǐng)運(yùn)用能量守恒定律，解釋下列實(shí)際問(wèn)題：

a.為什么太陽(yáng)能電池可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能？

b.為什么熱水在冷卻過(guò)程中，溫度會(huì)降低？

c.為什么摩擦?xí)a(chǎn)生熱量？

2.假設(shè)有一個(gè)封閉的系統(tǒng)，其中包括一個(gè)物體，該物體的質(zhì)量為m，速度為v。請(qǐng)根據(jù)能量守恒定律，推導(dǎo)出物體動(dòng)能的表達(dá)式，并解釋其含義。

3.一臺(tái)機(jī)器在工作過(guò)程中，輸入了1000J的能量，輸出了800J的能量。請(qǐng)根據(jù)能量守恒定律，計(jì)算機(jī)器的效率，并解釋效率的含義。

4.請(qǐng)分析下列現(xiàn)象，并運(yùn)用能量守恒定律進(jìn)行解釋：

a.冬天，室內(nèi)放置一個(gè)暖瓶，過(guò)一段時(shí)間，暖瓶里的水溫會(huì)降低。

b.一個(gè)人從高處跳下，落地后，人的速度會(huì)逐漸減小。

5.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證能量守恒定律。請(qǐng)描述實(shí)驗(yàn)步驟、所需器材以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期。

學(xué)生在完成作業(yè)時(shí)，可以參考教材中的能量守恒定律相關(guān)內(nèi)容，并結(jié)合實(shí)際生活中的例子進(jìn)行思考。作業(yè)完成后，請(qǐng)學(xué)生將答案交給教師進(jìn)行批改和反饋。課堂課堂評(píng)價(jià)是了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要手段，通過(guò)提問(wèn)、觀察、測(cè)試等方式，教師可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行解決。具體評(píng)價(jià)方法如下：

1.提問(wèn)：教師在課堂上可以進(jìn)行提問(wèn)，了解學(xué)生對(duì)能量守恒定律的理解程度。例如，教師可以提問(wèn)學(xué)生：“能量守恒定律的含義是什么？”“能量守恒定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用有哪些？”等。通過(guò)學(xué)生的回答，教師可以了解學(xué)生對(duì)能量守恒定律的掌握情況，并針對(duì)回答中的問(wèn)題進(jìn)行解答和講解。

2.觀察：教師在課堂上可以觀察學(xué)生的反應(yīng)和表現(xiàn)，了解學(xué)生對(duì)能量守恒定律的理解程度。例如，教師可以觀察學(xué)生是否能夠正確地使用能量守恒定律來(lái)解釋實(shí)際問(wèn)題，是否能夠正確地完成實(shí)驗(yàn)操作等。通過(guò)觀察學(xué)生的反應(yīng)和表現(xiàn)，教師可以了解學(xué)生對(duì)能量守恒定律的掌握情況，并針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行解答和講解。

3.測(cè)試：教師可以組織一些小測(cè)試，如小測(cè)驗(yàn)、練習(xí)題等，來(lái)了解學(xué)生對(duì)能量守恒定律的掌握情況。例如，教師可以設(shè)計(jì)一些關(guān)于能量守恒定律的選擇題、填空題、解答題等，讓學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。通過(guò)學(xué)生的答題情況，教師可以了解學(xué)生對(duì)能量守恒定律的掌握情況，并針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行解答和講解。

作業(yè)評(píng)價(jià)：對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改和點(diǎn)評(píng)，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力。具體評(píng)價(jià)方法如下：

1.批改：教師要認(rèn)真批改學(xué)生的作業(yè)，對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行評(píng)分。同時(shí)，教師要對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出其中的優(yōu)點(diǎn)和不足之處。例如，如果學(xué)生的答案正確，教師可以給予表?yè)P(yáng)；如果學(xué)生的答案錯(cuò)誤，教師可以指出錯(cuò)誤的原因，并給予改正的建議。

2.反饋：教師要及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況。例如，教師可以在作業(yè)批改后，將作業(yè)發(fā)還給學(xué)生，讓學(xué)生查看自己的答案和評(píng)分。同時(shí)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力，提出改進(jìn)的建議和方法。

3.鼓勵(lì)：教師要鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。例如，教師可以對(duì)學(xué)生的進(jìn)步進(jìn)行表?yè)P(yáng)，對(duì)學(xué)生的努力進(jìn)行認(rèn)可。同時(shí)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生參加課外活動(dòng)，如物理競(jìng)賽、實(shí)驗(yàn)操作等，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。內(nèi)容邏輯關(guān)系1.能量守恒定律的概念和重要性：本節(jié)課的重點(diǎn)是讓學(xué)生理解能量守恒定律的概念，即在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量不會(huì)憑空產(chǎn)生也不會(huì)憑空消失，只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。同時(shí)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到能量守恒定律在物理學(xué)中的重要性，它是一個(gè)普遍適用的基本定律。

2.能量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握能量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，即ΔE=0，其中E表示能量。學(xué)生需要了解這個(gè)表達(dá)式的含義，即能量守恒定律表明在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量的變化量等于零。

3.能量守恒定律的應(yīng)用：本節(jié)課的重點(diǎn)之一是讓學(xué)生了解能量守恒定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用。例如，通過(guò)能量守恒定律，我們可以解釋為什么太陽(yáng)能電池可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，或者為什