第3章3能量守恒定律2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套教学设计（人教版）.docx

第3章3能量守恒定律2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套教学设计（人教版）

授课内容

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授课时间

教学内容分析

1.本节课的主要教学内容是高中物理选择性必修第三册第3章3节“能量守恒定律”，主要包括能量守恒的概念、能量转化与守恒的原理、能量守恒定律的应用及其在自然界和生活中的实际意义。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课与学生在之前章节学习过的功、能、机械能、电能等概念有密切关联，将引导学生运用已知的能量相关知识，理解和掌握能量守恒定律，从而提高学生对能量转化与守恒原理的认识和应用能力。

核心素养目标

1.培养学生的物理观念，使其能够理解能量守恒定律在自然界中的普遍性和重要性。

2.发展学生的科学思维能力，通过分析能量转化和守恒的实例，培养逻辑推理和批判性思维能力。

3.提升学生的实践创新能力，鼓励学生运用能量守恒定律解决实际问题，提高实验设计和问题解决的能力。

学情分析

本节课面对的是高中二年级的学生，他们在知识层面已经掌握了基础的物理概念，如功、能、机械能等，对能量的基本理解已经形成。在能力方面，学生具备了一定的实验操作能力，能够进行简单的物理实验，并能够运用物理知识解释一些日常现象。然而，学生在理论联系实际方面的能力尚待提高，需要通过具体的例子和实验来加深对能量守恒定律的理解。

在素质方面，学生具备一定的逻辑思维和推理能力，但批判性思维和创新能力尚显不足。此外，学生在学习习惯上可能存在被动学习的情况，缺乏主动探究的精神。

学生在行为习惯上，可能习惯于机械记忆而非理解性学习，这可能会影响他们对能量守恒定律的深入理解和应用。因此，在教学中需要注重激发学生的学习兴趣，引导他们主动参与探究活动，培养其独立思考和解决问题的能力。通过结合生活实例和实验探究，帮助学生将理论知识与实际应用相结合，从而提高他们对物理学科的兴趣和认识。

教学资源

-硬件资源：多媒体教室、物理实验室、实验器材（如能量转换实验装置）

-软件资源：物理教学软件、PPT演示文稿

-课程平台：学校教学管理系统、在线学习平台

-信息化资源：网络物理教育资源库、数字教材

-教学手段：小组讨论、实验演示、案例分析、课堂提问

教学流程

1.导入新课（5分钟）

详细内容：通过一个简单的日常生活中的能量转化例子（如自行车动能转化为电能的装置）来引发学生对能量守恒定律的兴趣。让学生思考能量的转化和消失问题，导入本节课的主题——能量守恒定律。

2.新课讲授（15分钟）

-讲解能量守恒定律的定义和意义，通过公式和实际例子（如自由落体运动中的能量转化）来阐述能量在不同形式间的转换和守恒。

-分析能量守恒定律的应用，举例说明在机械能、电能、热能等不同能量形式中的守恒现象，如物体下落时的动能和势能转换。

-引导学生理解能量守恒定律在自然界中的普遍性和重要性，以及它在科技发展和环境保护中的应用。

3.实践活动（10分钟）

-安排学生进行能量转换实验，如使用弹簧秤和滑轮系统来演示机械能的转化和守恒。

-让学生通过实验测量不同形态能量的转换效率，并记录数据。

-引导学生分析实验数据，探讨能量转化过程中的损失和守恒现象。

4.学生小组讨论（10分钟）

-让学生讨论以下三个方面的问题并举例回答：

-能量守恒定律在日常生活中的应用实例（如节能灯的工作原理）。

-能量守恒定律在科技发展中的作用（如新能源汽车的能量利用）。

-能量守恒定律在环境保护方面的意义（如可再生能源的开发利用）。

5.总结回顾（5分钟）

详细内容：回顾本节课的主要内容，强调能量守恒定律的核心概念和应用。通过提问方式检查学生对能量守恒定律的理解程度，并指出本节课的重难点。最后，布置相关的作业，让学生进一步巩固所学知识。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-相关物理学家的介绍：如詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（JamesPrescottJoule）和亥姆霍兹（HermannvonHelmholtz）在能量守恒定律研究中的贡献。

-能量守恒定律在工程和科技领域的应用案例：如风力发电、太阳能热水器的能量转换效率。

-能量守恒定律相关的实验研究：如热力学实验、机械能守恒实验等。

-能量守恒定律在不同学科中的体现：如生物学中的能量流、化学中的能量变化等。

-能量守恒定律在环境科学中的应用：如节能减排、可持续发展策略。

2.拓展建议：

-阅读拓展：推荐学生阅读有关能量守恒定律的经典论文和现代研究文章，以加深理论认识。

-观看视频：建议学生观看科普视频，如BBC纪录片《能量之旅》，以形象化理解能量转化和守恒。

-参与在线课程：鼓励学生参加在线开放课程，如Coursera、edX上的物理课程，以扩