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学实录 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学实录新人教版必修3授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计思路本节课以“能源与可持续发展”为主题，结合新教材高中物理第十二章“电能能量守恒定律”的内容，通过引导学生分析能源利用过程中的能量转化和守恒，探讨能源与可持续发展的关系。课程设计注重理论与实践相结合，通过实验、讨论等形式，帮助学生深入理解能源利用的原理和可持续发展的重要性。核心素养目标分析培养学生科学探究能力，通过实验和数据分析，理解电能的转化和能量守恒定律；增强科学思维，分析能源利用过程中的问题，形成可持续发展的观念；提升社会责任感，认识到节约能源、保护环境的重要性，并能够提出解决方案。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了基础的物理知识，包括力学、热学等，对能量、功、功率等概念有初步的认识。此外，他们可能已经接触过电学的基础知识，如电流、电压、电阻等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中学生对物理学科通常具有浓厚的兴趣，尤其是与日常生活紧密相关的能源问题。他们的学习能力较强，能够通过实验和计算掌握新知识。学习风格上，部分学生偏好通过实验和直观演示来理解物理现象，而另一部分学生则更倾向于通过公式和理论分析来解决问题。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解电能的转化过程中可能会遇到概念混淆的问题，如电能与其他形式能量之间的转换关系。此外，能量守恒定律的应用可能较为抽象，学生可能难以将其与实际问题相结合。同时，对于能源与可持续发展这一主题，学生可能缺乏实际经验和深入思考，难以形成全面的认识。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：系统讲解电能和能量守恒定律的基本概念，帮助学生建立知识框架。

2.讨论法：组织学生围绕能源利用和可持续发展的话题进行讨论，激发思维。

3.实验法：通过实验演示电能的转化过程，让学生直观感受能量守恒。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示能源利用的图片和视频，增强直观感受。

2.互动软件：使用教学软件进行能量守恒的计算和模拟，提高学生参与度。

3.实物教具：展示不同类型的能源设备，帮助学生理解能源的实际应用。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：以“如果地球上的能源突然耗尽，我们的生活会变成什么样？”为问题，引导学生思考能源的重要性。

-回顾旧知：简要回顾电能和能量守恒定律的基本概念，提醒学生这些知识在本节课中的应用。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细讲解电能的转化过程，包括电能在电路中的传递、转换和利用。

-举例说明：通过家庭电路、电动机等实例，展示电能转化为其他形式能量的过程。

-互动探究：分组讨论电能的利用效率和环境影响，让学生思考如何提高能源利用效率。

3.实验演示（约15分钟）

-实验一：展示电动机的工作原理，让学生观察电能转化为机械能的过程。

-实验二：通过电路实验，演示电能转化为热能和光能的过程。

-实验三：进行能量守恒定律的验证实验，让学生亲自操作，观察实验结果。

4.能源与可持续发展（约15分钟）

-讲解能源与可持续发展的关系，介绍可再生能源和清洁能源的概念。

-分析我国能源现状和能源政策，引导学生关注能源问题。

-讨论如何提高能源利用效率，减少能源浪费。

5.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：学生分组完成关于能源利用的实践项目，如设计节能电路、制作太阳能模型等。

-教师指导：教师巡回指导，解答学生在实践过程中遇到的问题。

6.总结与反思（约5分钟）

-学生总结：各小组分享实践项目的成果，总结能源利用和可持续发展的要点。

-教师总结：回顾本节课的重点内容，强调能源与可持续发展的重要性。

7.课后作业（约10分钟）

-布置课后作业，要求学生查阅资料，了解我国能源发展战略，撰写一篇关于能源利用和可持续发展的短文。

备注：以上教学过程可根据实际情况进行调整，以确保教学效果。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握方面：

-学生能够准确理解电能的定义、性质及其在电路中的传递和转换过程。

-学生熟练掌握能量守恒定律，能够运用该定律分析简单电路中的能量转化问题。

-学生了解不同类型能源的特点及其在能源结构中的地位，如化石能源、可再生能源等。

2.能力提升方面：

-通过实验和讨论，学生的科学探究能力得到提升，能够设计实验、分析数据、得出结论。

-学生的逻辑思维和问题解决能力得到锻炼，能够在实际问题中运用物理知识进行分析。

-学生的合作能力得到增强，能够在小组活动中有效沟通、分工合作，共同完成任务。

3.思想认识方面：

-学生认识到能源对于社会发展的重要性，以及能源问题对环境和人类生存的挑战。

-学生形成节约能源、保护环境的意识，能够从自身做起，倡导绿色生活方式。

-学生了解可持续发展理念，认识到发展清洁能源、提高能源利用效率的重要性。

4.实践应用方面：

-学生能够将所学知识应用于实际生活，如设计节能电路、提出节能减排建议等。

-学生在课后作业中，能够结合所学知识，了解我国能源发展战略，撰写相关短文。

-学生在实践项目中，能够运用所学知识解决实际问题，如制作太阳能模型、设计节能方案等。

5.情感态度方面：

-学生对物理学科产生浓厚兴趣，激发进一步学习物理知识的动力。

-学生对能源问题产生关注，增强社会责任感和使命感。

-学生在面对挑战时，具备克服困难的勇气和信心，形成积极向上的学习态度。教学反思今天的课结束了，我想对今天的授课情况进行一些反思。首先，我觉得在导入环节做得还不错，通过提问的方式，让学生们对能源问题产生了浓厚的兴趣。他们积极参与讨论，这让我感到非常欣慰。

在讲解新知的过程中，我尽量用生动的例子来解释抽象的概念，比如电能的转化过程。我发现，当我把电动机的原理和实际应用结合起来讲解时，学生们的理解速度明显加快。不过，我也意识到，有些学生对于能量守恒定律的理解还不够深刻，他们在分析电路中的能量转化问题时显得有些吃力。

在实验环节，我看到了学生们积极参与的身影。他们通过亲自操作，对电能的转化有了更直观的认识。但是，在实验过程中，也暴露出一些问题。比如，有些学生对于实验器材的使用不够熟练，导致实验数据出现误差。此外，实验的设计也可以更加精细化，让学生在实验中更多地参与到数据分析和结果解释中来。

讨论环节是今天课程的一个亮点。学生们就能源利用和可持续发展的话题展开了热烈的讨论。他们的观点多样，有的从技术角度出发，有的从政策角度分析，还有的从个人行为习惯的角度提出建议。这个环节让我看到了学生们的独立思考和解决问题的能力，也让我认识到自己在引导学生思考方面的不足。

在课后，我反思了自己的教学方法。我觉得，在今后的教学中，我需要更加注重以下几个方面：

首先，加强对基础知识的讲解。对于一些重要的概念和原理，要反复讲解，确保每个学生都能够掌握。

其次，注重实验的引导和指导。在实验环节，我要更加细致地讲解实验步骤和注意事项，同时鼓励学生自己发现问题、解决问题。

再次，提高讨论环节的深度和广度。我可以通过设置更有挑战性的问题，引导学生进行更深层次的思考，并且鼓励他们提出自己的观点和解决方案。

最后，我要不断更新自己的教学手段，尝试使用更多样的教学方法，如翻转课堂、小组合作等，以提高学生的学习兴趣和主动性。典型例题讲解例题1：

一个电路中，电源电压为12V，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω串联。求电路中的总电阻和电路中的电流。

解答：

总电阻R总=R1+R2+R3=10Ω+20Ω+30Ω=60Ω

电流I=U/R总=12V/60Ω=0.2A

例题2：

一个电灯泡的额定功率为60W，额定电压为220V。求该电灯泡的电阻。

解答：

电阻R=U^2/P=(220V)^2/60W=2420Ω/60W=40.33Ω

例题3：

一个电源的电压为10V，连接一个电阻R=20Ω。求电阻上的功率。

解答：

功率P=U^2/R=(10V)^2/20Ω=100V^2/20Ω=5W

例题4：

一个电路中，电源电压为15V，电阻R1=5Ω，R2=10Ω并联。求并联电阻的总电阻和通过每个电阻的电流。

解答：

总电阻R总=(R1*R2)/(R1+R2)=(5Ω*10Ω)/(5Ω+10Ω)=50Ω/15Ω≈3.33Ω

电流I1=U/R1=15V/5Ω=3A

电流I2=U/R2=15V/10Ω=1.5A

例题5：

一个电路中，电源电压为12V，电阻R1=8Ω，R2=4Ω并联，R3=12Ω串联。求电路中的总电阻和通过每个电阻的电流。

解答：

总电阻R总=(R1*R2)/(R1+R2)+R3=(8Ω*4Ω)/(8Ω+4Ω)+12Ω=(32Ω/12Ω)+12Ω≈16Ω

电流I=U/R总=12V/16Ω=0.75A

电流I1=U