2025--2026年人教版高中物理必修3 第12章 第4节 能源与可持续发展 教学设计（表格式）

能源与可持续发展 教学设计 课题 能源与可持续发展 单元 12 学科 物理 年级 高二 教材 分析 本节课所采用的教材是人教版高中物理必修3第12章第4节的内容, 本节内容是由“能量转移和能量转化的方向性”、“能源的分类与应用”、“能源与可持续发展”三部分内容组成的。根据能量守恒定律可知，使用能量的过程中，能量的总量保持不变，那么还会出现能源危机吗？因为能量在转化和转移的过程中具有方向性，把能量转化或转移后，能量不能自动再转化到原来形式或转移到原来的物体，这部分内容学生不太容易理解，是本节教学的难点。通过了解世界和我国使用能源状况，全世界对能源的需求量在不断增大，并且以不可再生能源为主，所以人类不得不面对能源危机，要实现能源与可持续发展，需要开发和探索各种新能源。 教学目标与核心素养 一、教学目标 1．理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。 2．了解能源消耗给环境带来的影响。 3．知道能量的转化和转移有一定的方向性。 二、核心素养 物理观念：理解能量守恒定律，让学生建立能量观念。 科学思维：锻炼学生的分析能力和节约能源的意识。 科学探究：通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。 科学态度与责任：认识伴随大量能源消耗所产生的环境问题，对于能源的开发和利用 有可持续发展的意识。 重点 知道能量转移和转化具有方向性，有节约能源的意识。 难点 了解我国能源安全和进行持续发展的紧迫性,理解能量守恒定律的确切含义。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 知识回顾：在初中我们学过能量守恒定律，你能说出什么是能量守恒定律吗？ 参考答案：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。这个规律叫作能量守恒定律。 既然能量是守恒的，不能被创造或消灭，为什么我们还要提倡节约能源呢？ 回忆能量守恒定律并思考问题 温故而知新为引出本节课题做铺垫 讲授新课 一、能量转移或转化的方向性 1.能量转化 内能可以转化成电能，电能可以转化成光能、内能或机械能……在一定条件下，能量之间可以互相转化。 （1）太阳能的转化 2.能量转移或转化的方向性 思考与讨论：把刚煮好的热鸡蛋放在冷水中，过一会，鸡蛋的温度降低，水的温度升高，最后水和鸡蛋的温度相同。 出示图片：水中放的鸡蛋 是否可能发生这样的现象：原来温度相同的水和鸡蛋，过一会儿水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升？ 参考答案：相同温度的鸡蛋和水自发地变成原来的温度的热鸡蛋和冷水，这一现象虽然不违反能量守恒定律，但是这样的过程是不存在的。 在自然界中，能量的转化过程有些是可以自然发生的，有些则不能。 科学家研究发现，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。 出示图片：燃料燃烧 燃料燃烧时一旦把热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用。 出示图片：发光的灯泡 电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们很难把这些内能收集起来重新利用。 1.能量耗散 在大多数情况下，各种形式的能量最终会转化为内能，但这些内能却很难被人类回收利用，这种现象叫做能量耗散。 2.节约能源的原因 能量的耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的能源变成不便于利用的能源。所以节约能源的根本原因。 这说明能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。 3.能量转移或转化的方向性 （1）内能总是自动地从高温物体向低温物体转移。 （2）机械能可以完全转化为内能，而内能不可能自动地、并不引起 ... ...