2020年高中物理教学设计(新人教必修二)7.4《重力势能》6.docx

第4节重力势能
　　本节教材分析
　　（1）三维目标
　　（一）学问与技能
　　1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算.
　　2.理解重力势能的变化和重力做功的关系.知道重力做功与路径无关.
　　3.知道重力势能的相对性.
　　4.了解弹性势能.
　　（二）过程与方法
　　1.依据功和能的关系，推导出重力势能的表达式.
　　2.学会从功和能的关系上解释和分析物理现象.
　　3.通过试验，使同学把握科学的争辩方法--把握变量法；培育同学的实际操作力量.
　　4.通过对结果的分析，培育同学发散性思维，及分析、推理、归纳的力量.
　　（三）情感、态度与价值观
　　1.通过对试验操作、观看、争辩，以及得出本节课物理学问的过程和方法，激发同学探究的爱好和宠爱科学的精神.
　　2.渗透从对生活中有关物理现象的观看，得到物理结论的方法，激发和培育同学探究自然规律的爱好.
　　（2）教学重点
　　重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能转变的关系.
　　（3）教学难点
　　重力势能的系统性和相对性.
　　（4）教学建议
　　重力势能及其相对性是本节的主要教学内容.从分析重力做功与路径无关入手，来建立重力势能的概念，在这一环节，要让同学亲自动手算一算这两种状况下重力对物体做了多少功，来加深对探究过程的理解.正是由于重力做功有这样的特点，才引入重力势能的概念，对这一点同学会感觉比较困难.这一认知是渐渐建立起来的，在“追寻守恒量”一节中，给出了势能的定义，“物体势能是物体凭借其位置而具有的能量.”启发同学思考，请同学说一说重力势能应当与哪些物理量有关.经过争辩，同学会得出，重力势能应跟物体在地球的相对位置有关，还应与物体受到的重力有关.本节重点叙述重力势能及其相对性，重力势能的变化以及与重力做功的关系.重力做正功时，重力势能削减，克服重力做功(重力做负功)时，重力势能增加，关于这个关系，同学往往不易理解，教学时最好能结合一些实例，从能量转化的角度分析，解开同学的困惑，例如可举在自由落体运动中，重力做正功，重力势能削减，同时由动能定理可知，动能增加,重力势能转化为动能，这样做，也可以为下一节讲解机械能守恒定律作好预备.
　　导入一:
　　1994年7月7日，苏梅克·列维9号彗星以60 km/s的速度，向木星奔驰而去.第一颗彗核撞上了木星，紧接着，其余的彗核也接二连三地向木星撞击，这一壮烈的天体碰撞，持续了5天才宣告结束.碰撞产生了相当于20亿颗原子弹爆炸的威力，产生的火球，直径达10 km，温度达到7 000 ℃，产生的光亮在数亿千米外也能拍到，腾起的蘑菇云极为壮丽，形成的尘埃云团与地球同样大小，并存在了几个月之久.
　　老师引导同学思考争辩：为什么彗星撞击木星时会产生如此大的能量呢?
　　导入二：
　　(多媒体投影演示．引发同学有意留意，引导同学进入状态)打桩机的重锤从高处落下，把水泥桩打进地里；苹果自高处下落；飞机投弹等等．
　　师：从刚才的画面中，同学们想到了什么，从做功和能量转化的角度分析问题．
　　生：重锤把水泥桩打进地里；苹果自高处下落；飞机投下的炸弹等物体下落过程中它们受到的重力对它们做了功．据功和能的关系，既然重力做了功，表明这些物体在没有下落之前具有能．由于一个物体能够对外做功，所以这个物体具有能量．
　　师：这个能量与什么因素有关?
　　生：与物体所处的高度有关．
　　师：由于物体被举高而使物体具有的能量是什么能?
　　生：在学校我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能．
　　师：那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题．