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物理第四章能量守恒与热力学定律1能量守恒定律的发现教案教科版选修--第1页

能量守恒定律的发现

教学内容分析

本节内容为教育科学出版社出版普通高中课程标准实验教材物理选修3-3第四章第一节，

题目是“能量守恒定律的发现”。关于能量守恒，初中物理中就开始有所体现，在高中物理

中经常出现这样的观点，无论是力学、电学、光学，还是原子物理、热学，都有能量守恒的

具体体现，对学生来说并不陌生，但学生对能量守恒定律的理解并不深刻，对能量守恒定律

的发现过程也不是很清楚，这节课来解决这些问题，同时对能量守恒定律进行归纳总结和整

理。

本节是本章的第一节的内容，我安排在第二节“热力学第一定律”之后进行，两节的顺

序颠倒了一下，因为热力学第一定律其实也是能量守恒定律的一种具体体现，先讲热力学第

一定律，再讲能量守恒，对能量守恒来说，更全面一些。

能量守恒定律是一个非常重要的内容，能量守恒的思想更是一种无可替代的非常重要的

思想，而且，能量守恒定律的发现与确立被认为是19世纪自然科学的三大发现之一，具有非

常重要的地位，让学生确立这种守恒的思想，对学生的核心素养的提升是非常重要的。

学生情况分析

学生在初中阶段就初步了解了能量守恒定律，在高一年级必修2中，知道功是能量转化

的量度，能量转化要通过做功来实现，并深入学习了机械能守恒定律，并初步建立了能量守

恒的思想。在热学部分、原子物理部分、光学部分也都有能量守恒的具体应用，比如热力学

第一定律、光电效应方程、带电粒子在电场和磁场中的运动、电磁振荡中的能量转化等，这

些内容对能量守恒定律的理解起到了铺垫的作用，通过科学家探索过程的历史回顾，对能量

守恒定律的理解就能水到渠成。但对能量守恒的深入理解并不能通过这一节课就能完成的，

还需要后续不断深化和加强。另外，学生对做功与能量往往混为一谈，理不清能量的转化关

系，对能量转化过程的理解不够深刻。

本校学生属本区程度较好的学生，本班学生属普通平行班，每班还有八九名内高班学生，

基础更差，本地学生的程度也参差不齐，差异较大，要考虑到全体学生的情况，教学不宜过

快、过难。

教学目标与重难点分析

（一）教学目标

1．能举例说明自然存在的各种能量，体会能量的多样性，并讨论其具体的转化过程；

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2．能从能量转化与守恒的角度解释永动机制作失败的原因；

3．通过有关史实，认识能量转化与守恒定律的发现过程，领略自然界的奇妙。

4．体会科学探索中的失败对科学发现的意义，学习科学家坚持真理，勇于创新以及实事

求是的科学态度和科学精神。

（二）重难点分析

1．重点：能量守恒定律的理解及应用。

2．难点：运用功能关系推导论证具体问题中的能量守恒。

教学流程

引入新课

学生举例说明能量的形式及转化认识能量的多样性

实例论证、合理外推论证能量守恒

能量守恒的发现历程了解物理学史

能量守恒定律的内容理解能量守恒定律