2024-2025学年新教材高中物理 第十二章 电能 能量守恒定律 4 能源与可持续发展教案 新人教版必修3

2024-2025学年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律4能源与可持续发展教案新人教版必修3课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：高中物理第十二章电能能量守恒定律4能源与可持续发展

2.教学年级和班级：高中二年级1班

3.授课时间：2024年10月18日

4.教学时数：1课时（45分钟）二、教学目标分析1.理解电能的概念及其在现实生活中的应用，掌握电能的计算方法。

2.深入理解能量守恒定律，能够运用该定律解释生活中的能量转化现象。

3.了解能源的分类和可持续发展的重要性，认识能源使用对环境的影响。

4.培养学生的科学思维能力，能够从多角度思考和分析能源问题。

5.增强学生的社会责任感，鼓励他们提出节能减排的措施，为可持续发展做出贡献。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本章之前，学生应该已经学习了电学基础知识，包括电流、电压、电阻等概念，并能够进行基本的电学计算。此外，学生应该对能量的概念和转化有一定的了解，例如机械能、热能等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：根据对学生的了解，他们对探索自然界现象和解决实际问题具有较强的兴趣。在能力方面，学生具备一定的逻辑思维能力和问题解决能力，能够进行简单的科学实验和数据分析。在学习风格上，他们习惯于通过实验和实际操作来加深对知识的理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习电能和能量守恒定律时，学生可能会对电能的计算和能量转化的复杂现象感到困惑。此外，对于能源与可持续发展的概念，学生可能难以理解能源对社会和环境的影响，以及如何在日常生活中实践节能减排。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2024-2025学年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律4能源与可持续发展》所需的教材或学习资料。教材中应包含电能的计算、能量守恒定律的应用、能源类型的介绍以及可持续发展的相关内容。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。这些资源可以包括电能的不同应用场景的图片、能量守恒定律的示意图、不同能源类型的图表以及与可持续发展相关的新闻报道或纪录片片段。

3.实验器材：根据教学需要，准备相关的实验器材，以确保实验的完整性和安全性。实验器材可以包括电压源、电流表、电阻器等基本电学实验器材，以及可能的发电机、太阳能板等可再生能源设备。确保所有器材都处于良好的工作状态，并在实验前进行安全检查。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，以适应不同的教学活动。可以设置分组讨论区，配备桌椅和白板，以便学生进行小组讨论和展示。同时，设置实验操作台，配备所需的实验器材，以便学生进行实验操作。

5.教学工具：准备投影仪、计算机、音响等教学工具，以便播放多媒体资源和进行课堂演示。同时，确保每个学生都能清晰地看到投影屏幕，以便更好地参与课堂讨论和理解教学内容。

6.互动资源：准备一些互动问题和讨论题目，以便在课堂上引导学生进行思考和讨论。这些题目可以涉及电能的计算、能量守恒定律的应用以及可持续发展的实践措施。

7.作业资源：准备相关的作业题目，以便学生在课后进行巩固和复习。这些题目可以包括计算题、论述题和案例分析题，以帮助学生更好地理解和应用所学知识。五、教学流程1.课前准备（5分钟）

在课前，我会将教材、辅助材料和实验器材准备好，并确保每个学生都有相关的学习资料。同时，我会检查教学工具和互动资源，确保它们在课堂上能够正常使用。

2.导入新课（5分钟）

在课堂开始时，我会通过一个简单的实验来导入新课。例如，我可以让学生观察一个灯泡在通电后发光的现象，并引导他们思考这个现象背后的物理原理。接着，我会提出本节课的主题：“电能、能量守恒定律和可持续发展”，并简要介绍这节课的学习目标。

3.讲解电能的概念和计算方法（10分钟）

4.能量守恒定律的应用（10分钟）

在学生理解电能的概念后，我会讲解能量守恒定律的应用。我会通过一些实际例子，如电风扇、电冰箱等，来展示能量如何从一个形式转化为另一个形式。我会引导学生思考这些转化过程中能量的守恒原理，并鼓励他们提出自己的例子。

5.介绍能源类型和可持续发展（10分钟）

6.实验和小组讨论（5分钟）

在实验环节，我会安排学生进行小组实验，例如测量不同电阻器上的电流和电压，并计算电能。我会引导学生运用能量守恒定律来解释实验结果。同时，我会鼓励学生提出节能减排的措施，并进行小组讨论。

7.总结和作业布置（5分钟）

在课堂的最后，我会对本节课的主要内容进行总结，并强调电能、能量守恒定律和可持续发展的重要性。然后，我会布置相关的作业题目，让学生在课后进行巩固和复习。

整个教学流程的设计将帮助学生深入理解电能和能量守恒定律的概念，并认识到能源对环境和社会的影响。通过实验和小组讨论，学生将能够将所学知识应用到实际生活中，并提出节能减排的措施。这样的教学流程将有助于培养学生的科学思维能力和社会责任感。六、知识点梳理1.电能的概念：电能是指电荷在电场力作用下移动一定距离所做的功。它是电力的一种表现形式，通常用符号E表示，单位为焦耳(J)。电能可以转化为其他形式的能量，如热能、光能等。

2.电能的计算方法：电能的计算公式为E=P×t，其中P表示功率，t表示时间。功率是指单位时间内做功的能力，单位为瓦特(W)。电能也可以通过电流、电压和电阻的关系来计算，即E=I²×R×t，其中I表示电流，R表示电阻，t表示时间。

3.能量守恒定律：能量守恒定律是指在一个封闭系统中，能量不能被创造或销毁，只能从一种形式转化为另一种形式。这意味着能量的总和始终保持不变。能量守恒定律在物理学和工程学中有着广泛的应用，可以用来解释和预测各种能量转化现象。

4.能源类型：能源可以分为可再生能源和不可再生能源两大类。可再生能源是指能够源源不断地从自然界获得或恢复的能源，如太阳能、风能、水能等。不可再生能源是指存在数量有限，无法在短时间内恢复的能源，如煤炭、石油、天然气等。

5.可持续发展：可持续发展是指在满足当前人类需求的同时，不损害后代满足其需求的能力。可持续发展包括经济、社会和环境三个方面的平衡。在能源领域，可持续发展意味着要促进可再生能源的开发和利用，减少对不可再生能源的依赖，同时减少能源使用对环境的影响。

6.节能减排的措施：节能减排是指通过采取措施减少能源消耗和减少污染物排放，以降低对环境的影响。节能减排的措施可以包括提高能源效率、使用节能设备、改变生活方式等。例如，使用节能灯泡代替普通灯泡、减少不必要的开车、合理调节空调温度等都是节能减排的有效措施。七、课堂小结，当堂检测1.课堂小结

在本节课中，我们学习了电能的概念和计算方法，了解了能量守恒定律的应用，介绍了能源类型和可持续发展的概念，并讨论了节能减排的措施。通过实验和小组讨论，我们能够将所学知识应用到实际生活中，并提出节能减排的措施。希望大家能够深刻理解电能、能量守恒定律和可持续发展的重要性，并在日常生活中积极采取节能减排的行动。

2.当堂检测

为了巩固本节课所学知识，我们将进行当堂检测。请同学们认真完成以下题目：

（1）计算题目：一个电阻器在电压为10V时通过的电流为2A，求该电阻器上的电能。（答案：20J）

（2）论述题目：请简述能量守恒定律的应用和意义。（答案：能量守恒定律应用于解释和预测各种能量转化现象，表明能量在转化过程中总量保持不变。）

（3）案例分析题目：假设你所在的城市正在推广可再生能源的使用，请你提出两条促进可再生能源发展的建议。（答案：建议一：政府可以提供补贴，鼓励居民安装太阳能光伏板；建议二：学校可以开展可再生能源知识的普及教育，提高学生的环保意识。）

请同学们在规定时间内完成检测，我们将对答案进行批改和讲解。通过这次检测，希望能够帮助大家更好地巩固本节课所学知识，并提高自己的科学思维能力和社会责任感。八、板书设计1.电能的概念与计算

①电能：电荷在电场力作用下移动一定距离所做的功

②计算公式：E=P×t（功率×时间），E=I²×R×t（电流²×电阻×时间）

2.能量守恒定律的应用

①能量守恒定律：在一个封闭系统中，能量不能被创造或销毁，只能从一种形式转化为另一种形式

②应用示例：电风扇、电冰箱等能量转化现象

3.能源类型与可持续发展

①可再生能源：太阳能、风能、水能等源源不断地从自然界获得或恢复

②不可再生能源：煤炭、石油、天然气等存在数量有限，无法在短时间内恢复

③可持续发展：满足当前人类需求的同时，不损害后代满足其需求的能力

4.节能减排的措施

①提高能源效率：使用节能设备，如节能灯泡

②改变生活方式：减少不必要的开车，合理调节空调温度等

板书设计重点突出电能的概念与计算、能量守恒定律的应用、能源类型与可持续发展以及节能减排的措施。通过简洁明了的文字和关键词，帮助学生理解和记忆所学知识。同时，板书设计具有艺术性和趣味性，激发学生的学习兴趣和主动性。例如，可以使用不同颜色标注可再生能源和不可再生能源，或者插图表示节能减排的措施，使板书更加生动有趣。教学反思与总结在本节课中，我主要教授了电能的概念与计算、能量守恒定律的应用、能源类型与可持续发展以及节能减排的措施。在教学过程中，我尝试采用了多种教学方法，如讲解、实验、小组讨论等，以激发学生的学习兴趣和主动性。

在教学方法上，我发现通过实验和小组讨论的方式能够更好地帮助学生理解和应用所学知识。例如，在讲解电能的计算时，我安排了学生进行小组实验，测量不同电阻器上的电流和电压，并计算电能。这样的实践操作让学生能够将抽象的电能概念转化为具体的实验现象，从而加深对电能的理解。

在教学策略上，我注重引导学生通过问题解决的方式来学习和应用知识。例如，在讲解能量守恒定律的应用时，我提出了几个实际例子，让学生思考和分析这些例子中能量的转化过程。这样的问题解决策略能够培养学生的科学思维能力，并帮助他们将所学知识应用到实际生活中。

在教学管理上，我尽量保持课堂秩序，让每个学生都有机会参与到课堂讨论和实验中。例如，在实验环节，我确保每个学生都能亲手进行实验操作，观察实验现象，并参与小组讨论。这样的管理方式能够激发学生的学习积极性，并提高他们的实验操作能力。

另外，我也注意到在小组讨论环节，部分学生参与度不高，对于节能减排的措施提出的问题和观点较为有限。针对这个问题，我计划在今后的教学中更多地提供具体的案例和情景，引导学生思考和提出更多的节能减排措施，并鼓励他们积极实践。课后拓展1.拓展内容：与本节课内容相关的阅读材料或视频资源

（1）阅读材料：《可再生能源与可持续发展》（推荐阅读：张三，李四著，出版社，出版年份）

《能源与环境》（推荐阅读：王五，赵六著，出版社，出版年份）

《节能减排的实践与探索》（推荐阅读：刘