《重力势能》教学设计模板.doc

《重力势能》教学设计模板
1.使学生对重力势能概念的建立和理解有一个从感性到理性，从定性到定量的过程，在多媒体、实验、板书的运用上，相互补充，克服了单一媒体运用的呆板的课堂教学形式，幻灯片所展示的各种生动、活泼、有趣的图片，激发学生探究知识的欲望和积极性。

2.教学方法上看：运用“实验（举例）——理论探究归纳——实例研究”教学方法。贴近生活的实例、小实验，使学生的学习兴趣高涨，。

“势能的改变”是下节“能量守恒定律”的知识基础，是本章的一个重要知识点。本节进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。由于与动能定理的表述不一致，学生往往不易理解，教学时最好能结合一些实例，从功能关系、能量转化的角度分析，解开学生的困惑，为下节讲机械能守恒定律及能量转化和守恒定律做好准备。

1.高一学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片、视频画面来支持。

2.学生在初中时已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的学习重力势能及体验建立过程。

3.学生已学习了功的概念和计算方法。通过重力做功的计算来判断重力势能的变化，通过弹性力做功来判断弹性势能的变化。

㈠。知识与技能

1.理解重力势能的概念，能用重力势能的表达式计算重力势能，知道重力势能具有相对性、重力势能的变化具有绝对性。

2.理解重力做功与重力势能的关系，并能用这一结论解决一些简单的实际问题，知道重力做功与运动路径无关。

3.理解重力功是物体重力势能变化的量度。

4.知道弹性势能的初步概念。

㈡。过程与方法

1.经历“以理思物”的发散思维和“见物思理”理论探究归纳能力

2.体会用“实验法”和“理论推导”相互验证研究问题的方法

㈢。情感态度与价值观

1.渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。

2.预防高空坠物的社会公德教育，通过实例分析增强民族自豪感和荣誉观念。

3.体验科学不仅仅是认识自然，挑战自然，更在于能动的改造自然。

重点：重力势能的的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。

难点：重力势能的相对性、重力势能变化的绝对性。

举生活现象分析重力做功特点

通过实例探究WG=-ΔEP关系

总结提升

练习反馈

弹性势能初步了解

经历探究过程得出EP=mgh

结合生活理解EP=mgh

我们看到一个冰天雪地、广袤无垠的银色世界，它带给人们是圣洁、平和、宁静的感受，一种心灵的洗涤。但是一旦大量积雪从高处滑下形成——雪崩。一面面白茫茫的雪墙排山倒海而来，你将感受到大雪崩所带来最令人惊心动魄的白色恐惧，将对人们的生命与财产带来灾难……

为什么这么漂亮的雪花有如此大的破坏力？是因为它们具有潜在能量。只要一有机会，就会通过做功把这种能量释放出来。我们将这种能量叫重力势能。（渗透：功是能量变化的量度，能量的变化通过做功来实现。为下面实验定性检验作理论铺垫。）

定义：地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量，我们把这种能量叫做重力势能。 用EP表示。

（一）重力势能

▲程序一：提出问题：重力势能的大小与什么因素有关？（教师引导：如果我们要进一步对重力势能定量的研究，你需要解决什么问题）

▲程序二：建立假设

师：同学们可以根据已有的知识和经验，大胆提出自己的假设，并且说明你的理由。

生：高度有关。

①由定义：地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量，我们把这种能量叫做重力势能。

②例如，放在地面上的石头没有杀伤力，一旦从较高处落下，就会很危险；一个杠铃放在你的脚边，你一定不觉得什么？但是如果把它悬挂在你的头顶之上，那一定会让你如坐针毡。“禁止高空抛物”；高层建筑在施工时必须有“工程防护网”等。（渗透社会公德教育：预防高空坠物的危险）

生：

①与物体的质量（重力）有关。如果悬挂在头顶之上的是一团棉花，不是杠铃，就不会觉得可怕。

②如果你的头顶电线下悬挂的不是日光灯，而是200千克的杠铃，你有何感受？

生：与质量和高度都有关系。 ……（教师做好对学生的即时性评价）

▲程序三：检验假设

①实验定性检验

出示实验器材：塑料桶、报纸（蒙上塑料桶口）、大小相同而质量不同的两个小球。以报纸是否被小球击破来体现势能的大小。这样实验效果明显，可见度大。

教师演示，要求通过3个实验步骤，能够科学严谨的说明重力势能的大小与质量和高度之间的定性关系。

图1

图2

得到：同一高度的物体：质量越大，重力势能越大；

质量相同的物体：高度越高，重力势能越大。

②理论定量推导

师：功是能量变化的量度，我们可否通过“力做了多少功，从而使重力势能发生多少变化”的角度，来定量推导重力势能的表达式。

问题：你能设计一个物理过程来从理论上定量推导重力势能与重力mg和高度h的关系？

学生讨论、设计物理过程，并发表自己的设想。

可能的设想：（教师可随手演示）

如图1，小球做自由落体运动，由动能定理mgh= ;由“能量守恒与转化思想”（动能由重力势能转化而来）重力势能等于动能即EP= ，所以EP=mgh

如图2，将物体竖直向上匀速抬高h，由平衡条件F=mg ；则F做功为WF=Fh=mgh;

由功能关系得到：EP=WF=Fh=mgh

▲程序四：得出结论：EP=mgh

主要采取讲授式

①标矢性：标量

②单位：焦耳（J）

③相对性：Ep与参考平面（零势能面）的选择有关

④系统性：重力势能为地球与物体所共有的，重力势能具有系统性。为了叙述方便，可以说成是某一物体的重力势能。

讨论回答：

1、把课本放在桌面上，课本的高度是多少呢？你的理解：_____________________

答案1、大约是讲桌的高度，约为1 m左右。

答案2、它就在讲桌上，所以它的高度是0 m 。

2、哪个答案错了呢？为什么？答：_________________________________

3、由此我们可以得到一个什么结论？答：______________________________

4、那么重力势能有没有相对性呢？ 答：______________________________

5、我们在研究一个物体重力势能时应该先干什么？答：_________________________________

可见，重力势能具有相对性。选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面。选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的。

6、那么重力势能是谁具有的呢？答：______________________________

7、如果没有地球，有没有重力呢？那么还有没有重力势能呢？答：_____________________________

过渡语：功是能量变化的量度，合外力做功是物体动能变化的量度，物体重力势能发生变化与什么力做功相对应呢？

（二）重力做功与重力势能的改变

例题1、如图，质量0.

5kg的小球，从桌面以上h1 =

1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2 = 0.

8m.请按要求填写下表。（g=10m/s2?）

拓展：如？果人拿小球从B匀速回到A呢？尝试再填写下表。

内容仅供参考