2024年高中物理 3.3 能量守恒定律教案 新人教版选择性必修第三册

2024年高中物理3.3能量守恒定律教案新人教版选择性必修第三册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：能量守恒定律

2.教学年级和班级：高中物理，选择性必修第三册

3.授课时间：2024年

4.教学时数：45分钟核心素养目标1.理解能量守恒定律的概念，掌握能量守恒定律的表达式和应用。

2.培养学生的实验观察能力和科学思维，能够运用能量守恒定律解释实际问题。

3.培养学生的分析问题和解决问题的能力，能够运用能量守恒定律进行能量计算和能量转化问题的解决。

4.培养学生的团队合作能力和交流表达能力，能够与同学合作进行实验探究，并进行结果的分享与讨论。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在进行能量守恒定律的学习之前，学生应该已经掌握了基本的物理量度（如质量、长度、时间等），以及基本的动力学原理（如牛顿运动定律）。此外，学生应该对之前学过的能量概念（如动能、势能等）有一定的了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中生对物理学科的兴趣通常较为浓厚，尤其是对实验和实践环节。学生在分析问题和解决问题方面具备一定的能力，但需要进一步引导和锻炼。在学习风格上，学生可能更倾向于通过实验和实际例子来理解抽象的理论。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解能量守恒定律时，学生可能会对能量的转化和守恒原理感到抽象和难以理解。此外，能量守恒定律在实际问题中的应用可能对学生构成挑战，他们可能不知道如何将理论应用于解决实际问题。还有，学生在处理复杂计算和能量转换问题时可能会感到困惑。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《新人教版选择性必修第三册》物理教材，以便跟随课程进度进行学习和复习。

2.辅助材料：收集和整理与能量守恒定律相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如能量转化示意图、实际应用案例等，以帮助学生更直观地理解和记忆相关概念。

3.实验器材：准备实验所需的器材，如小球、滑轮、测量工具等，确保实验器材的完整性和安全性。此外，准备实验所需的实验器材使用说明和安全指南，以便学生能够正确地进行实验操作。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，确保有足够的空间进行实验操作和小组讨论。将学生分为若干小组，每组分配实验操作台，并设置小组讨论区，以便学生进行合作学习和交流讨论。

5.教学工具：准备黑板、投影仪、音响等教学工具，以便进行PPT演示和讲解。确保教学工具的正常运行，并在课堂上进行必要的调试和准备。

6.教学指导资料：准备教师指导用书或教案，以便教师在课堂上进行教学指导和讲解。教案应包括课程目标、教学内容、教学步骤、教学方法、教学评估等方面，以帮助教师更好地进行教学设计和实施。

7.安全措施：在进行实验操作时，确保学生了解并遵守实验安全规则，如佩戴安全眼镜、避免接触危险物品等。教师应随时监督学生的实验操作，确保实验过程的安全性。

8.教学反馈：在课程结束后，收集学生的反馈意见，了解他们对能量守恒定律的理解程度和教学效果。根据学生的反馈，及时进行教学调整和改进，以提高教学质量。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《能量守恒定律》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能量转化的情况？”（举例说明）比如，我们将食物转化为身体能量，或者电池将化学能转化为电能。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，让我们一同探索能量守恒定律的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解能量守恒定律的基本概念。能量守恒定律是物理学中的一个基本原理，它表明在一个封闭系统中，能量不会凭空产生也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了能量守恒定律在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。比如，我们可以通过能量守恒定律来解释为什么物体在重力作用下会下落，或者为什么热能会从热的物体传递到冷的物体。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调能量守恒定律的数学表达式和应用这两个重点。对于如何应用能量守恒定律解决实际问题这个难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与能量守恒定律相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示能量守恒定律的基本原理。比如，我们可以让同学们用手电筒照射一个气球，观察气球的膨胀情况，从而理解能量的转化。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“能量守恒定律在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考，如“能量守恒定律如何解释太阳能电池的工作原理？”等。

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（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了能量守恒定律的基本概念、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能量守恒定律的理解。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。教学资源拓展1.拓展资源：

（1）科普文章：可以选择一些关于能量守恒定律的科普文章，如《自然界中的能量守恒》、《能量守恒定律与可持续发展》等，让学生进一步了解能量守恒定律在自然界和人类社会中的重要作用。

（2）科普视频：推荐一些关于能量守恒定律的科普视频，如《能量守恒定律的奥秘》、《能量守恒定律与我们的生活》等，通过生动有趣的动画和实验，帮助学生更好地理解能量守恒定律。

（3）学术资料：提供一些关于能量守恒定律的学术资料，如学术论文、研究报告等，让学生深入了解能量守恒定律的研究进展和应用领域。

（4）在线课程：推荐一些关于能量守恒定律的在线课程，如Coursera、edX等平台上的相关课程，让学生在课后进行自主学习和深入研究。

2.拓展建议：

（1）让学生阅读科普文章，并进行小组讨论，分享自己的理解和感悟。

（2）组织学生观看科普视频，并在观看后进行小组讨论，讨论视频中的实验和现象，以及它们与能量守恒定律的关系。

（3）鼓励学生查阅学术资料，了解能量守恒定律的研究进展和应用领域，并结合实际生活中的例子进行思考。

（4）引导学生参加在线课程，学习更深入的能量守恒定律知识，并在课堂上分享自己的学习心得和收获。课后作业为了巩固本节课所学的能量守恒定律知识，布置以下课后作业：

1.请运用能量守恒定律，解释下列实际问题：

a.为什么太阳能电池可以将太阳能转化为电能？

b.为什么热水在冷却过程中，温度会降低？

c.为什么摩擦会产生热量？

2.假设有一个封闭的系统，其中包括一个物体，该物体的质量为m，速度为v。请根据能量守恒定律，推导出物体动能的表达式，并解释其含义。

3.一台机器在工作过程中，输入了1000J的能量，输出了800J的能量。请根据能量守恒定律，计算机器的效率，并解释效率的含义。

4.请分析下列现象，并运用能量守恒定律进行解释：

a.冬天，室内放置一个暖瓶，过一段时间，暖瓶里的水温会降低。

b.一个人从高处跳下，落地后，人的速度会逐渐减小。

5.设计一个简单的实验，验证能量守恒定律。请描述实验步骤、所需器材以及实验结果的预期。

学生在完成作业时，可以参考教材中的能量守恒定律相关内容，并结合实际生活中的例子进行思考。作业完成后，请学生将答案交给教师进行批改和反馈。课堂课堂评价是了解学生学习情况的重要手段，通过提问、观察、测试等方式，教师可以及时发现问题并进行解决。具体评价方法如下：

1.提问：教师在课堂上可以进行提问，了解学生对能量守恒定律的理解程度。例如，教师可以提问学生：“能量守恒定律的含义是什么？”“能量守恒定律在实际生活中的应用有哪些？”等。通过学生的回答，教师可以了解学生对能量守恒定律的掌握情况，并针对回答中的问题进行解答和讲解。

2.观察：教师在课堂上可以观察学生的反应和表现，了解学生对能量守恒定律的理解程度。例如，教师可以观察学生是否能够正确地使用能量守恒定律来解释实际问题，是否能够正确地完成实验操作等。通过观察学生的反应和表现，教师可以了解学生对能量守恒定律的掌握情况，并针对存在的问题进行解答和讲解。

3.测试：教师可以组织一些小测试，如小测验、练习题等，来了解学生对能量守恒定律的掌握情况。例如，教师可以设计一些关于能量守恒定律的选择题、填空题、解答题等，让学生在规定时间内完成。通过学生的答题情况，教师可以了解学生对能量守恒定律的掌握情况，并针对存在的问题进行解答和讲解。

作业评价：对学生的作业进行认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果，鼓励学生继续努力。具体评价方法如下：

1.批改：教师要认真批改学生的作业，对学生的答案进行评分。同时，教师要对学生的答案进行点评，指出其中的优点和不足之处。例如，如果学生的答案正确，教师可以给予表扬；如果学生的答案错误，教师可以指出错误的原因，并给予改正的建议。

2.反馈：教师要及时反馈学生的学习效果，让学生了解自己的学习情况。例如，教师可以在作业批改后，将作业发还给学生，让学生查看自己的答案和评分。同时，教师可以鼓励学生继续努力，提出改进的建议和方法。

3.鼓励：教师要鼓励学生继续努力，培养学生的学习兴趣和动力。例如，教师可以对学生的进步进行表扬，对学生的努力进行认可。同时，教师可以鼓励学生参加课外活动，如物理竞赛、实验操作等，以提高学生的学习兴趣和动力。内容逻辑关系1.能量守恒定律的概念和重要性：本节课的重点是让学生理解能量守恒定律的概念，即在一个封闭系统中，能量不会凭空产生也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。同时，让学生认识到能量守恒定律在物理学中的重要性，它是一个普遍适用的基本定律。

2.能量守恒定律的数学表达式：通过本节课的学习，学生应掌握能量守恒定律的数学表达式，即ΔE=0，其中E表示能量。学生需要了解这个表达式的含义，即能量守恒定律表明在一个封闭系统中，能量的变化量等于零。

3.能量守恒定律的应用：本节课的重点之一是让学生了解能量守恒定律在实际生活中的应用。例如，通过能量守恒定律，我们可以解释为什么太阳能电池可以将太阳能转化为电能，或者为什