2020高中物理2.2勢(shì)能的改變教案4魯科版必修2

1、勢(shì)能的改變一、學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)1學(xué)習(xí)目標(biāo)描述（一）知識(shí)與技能1. 理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算.2. 理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān).3. 知道重力勢(shì)能的相對(duì)性.4. 了解彈性勢(shì)能.（二）過程與方法1. 根據(jù)功和能的關(guān)系，推導(dǎo)出重力勢(shì)能的表達(dá)式.2. 學(xué)會(huì)從功和能的關(guān)系上解釋和分析物理形象.（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過小組合作學(xué)習(xí)讓每個(gè)同學(xué)體會(huì)到責(zé)任和義務(wù)以及尊重，學(xué)會(huì)同學(xué)間相互取長(zhǎng) 補(bǔ)短，感受合作學(xué)習(xí)的快樂，通過對(duì)新知識(shí)的研究，體會(huì)物理規(guī)律與生活的聯(lián)系，激 發(fā)探索未知世界的樂趣。滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法， 激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探

2、索自然規(guī)律的興趣.2、學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)任務(wù)說明本節(jié)課的內(nèi)容：讓學(xué)生進(jìn)一步理解“力做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程”、“功是能量 變化的量度”和提高靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。同時(shí)為下一節(jié)能量守恒定律的學(xué)習(xí)奠 定基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性。抓住本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，以學(xué)習(xí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)，米取啟發(fā)式、討論式、實(shí)驗(yàn)探索式的教 學(xué)模式，通過各種展示方式創(chuàng)設(shè)情景，弓I導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)問題的交流討論，突出重點(diǎn)、突破 難點(diǎn)。二、學(xué)習(xí)者特征分析1、高一學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的特點(diǎn)是：開始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過渡，但思 維還常常與感性經(jīng)驗(yàn)直接相聯(lián)系，仍需具體形象的來

3、支持。2、學(xué)生在初中時(shí)學(xué)生已接觸過重力勢(shì)能的概念，在高中階段要定量的解決重力勢(shì)能。 3學(xué)生已學(xué)習(xí)了功的概念和計(jì)算方法。通過重力做功的計(jì)算來判斷重力勢(shì)能的變化，通過彈性做功來判斷彈性勢(shì)能的變化。高中的學(xué)生具有一定自主探究能力，因而，在教學(xué)中以學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)為主，引導(dǎo) 他們自覺主動(dòng)地去討論探究。以學(xué)生為主體，注重以實(shí)驗(yàn)為引導(dǎo)的啟發(fā)式教學(xué)，注重以實(shí) 驗(yàn)探究作為學(xué)生思維的出發(fā)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生討論和思考，尋找重力勢(shì)能改變有規(guī)律。三、學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織類型相應(yīng)內(nèi)容使用資源學(xué)生活動(dòng)教師活動(dòng)探索式重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的改變物理教材、演示實(shí)驗(yàn)、課后練習(xí)題分析、討論、總 結(jié)、提交結(jié)論。獨(dú)立思考分析得 出結(jié)論問題情景的創(chuàng)設(shè)

4、， 問題的提出。問題解答和咨詢。四、教學(xué)過程步驟教師行為學(xué)生行為設(shè)計(jì)意圖課堂準(zhǔn)備1 演示實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備。2 準(zhǔn)備課件資料。預(yù)習(xí)新課內(nèi)容作好課前準(zhǔn)備。結(jié)合生活實(shí)例和 討論交流引導(dǎo)學(xué) 生實(shí)現(xiàn)教學(xué)目 標(biāo)。注S克導(dǎo)入師：提出問題：運(yùn)動(dòng)的物體具有 能量，被舉高的物體有沒有能 量？多媒體投影水電站圖片，提出問 題：大家都知道水力發(fā)電站是用 水來發(fā)電的，為什么要修那么高 的大壩？水是利用了什么能來 發(fā)電的？多媒體投影打樁機(jī)的圖片，提出 冋題：打樁機(jī)中被舉咼的重錘是 否具有能量呢？如果有，那么它 的能量是從哪里來的？為了能 理解以上問題這節(jié)課我們就來 學(xué)習(xí)新的內(nèi)容一一勢(shì)能的改變觀看幻燈片聽老師講述并進(jìn)行思考引導(dǎo)學(xué)

5、生通過對(duì) 實(shí)例的觀察與分 析教學(xué)過程（一）重力勢(shì)能請(qǐng)同學(xué)們分析、討論以上提出的 問題并引導(dǎo)學(xué)生歸納出重力勢(shì) 能的定義。定義：物體處于一定的高度而具 有的能叫做重力勢(shì)能提出問題：物體重力勢(shì)能的大小可能與哪些因素有關(guān)？請(qǐng)同學(xué)們猜想演示實(shí)驗(yàn)【提供實(shí)驗(yàn)器材：鐵球 （大小、質(zhì)量均不同的兩個(gè)）、透 明玻璃容器、沙子】在一個(gè)透明的玻璃容器內(nèi)裝上 沙子。實(shí)驗(yàn)一：將不同的兩鐵球從同一 高度釋放，觀察鐵球落在沙子中 的深度。實(shí)驗(yàn)二：用一個(gè)鐵球從不同高度 釋放，觀察鐵球落在沙子中的深 度。學(xué)生回答觀察的現(xiàn)象：鐵球的釋 放高度越大，鐵球落在沙子中的 深度越大。質(zhì)量大的鐵球落在沙 子中的深度越大。歸納上述演示，我們可以

6、定性得 到:重力勢(shì)能跟物體的質(zhì)量和高 度都有關(guān)系，且物體的質(zhì)量越 大,高度越高，重力勢(shì)能就越大。 提出問題：那么，怎樣來定量表 示重力勢(shì)能呢？實(shí)驗(yàn)演示及解答問題：學(xué)生思考討論交流進(jìn)行分析得出定義：物體處于一定的高度而具有的能叫做重力勢(shì)觀察實(shí)驗(yàn)，回答現(xiàn) 象學(xué)生回答：鐵球的 釋放高度越大，鐵 球落在沙子中的深 度越大。質(zhì)量大的 鐵球落在沙子中的 深度越大。思考分析引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì) 運(yùn)動(dòng)實(shí)例的觀察 與分析，總結(jié)出 重力勢(shì)能的定義通過實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué) 生分析物理量之 間的關(guān)系（控制 變量法）通過實(shí)例分析物體受到的重力所做的功讓學(xué)生研究上式的物理意義：重力所做的功等于mgh這個(gè) 量的變化，所以在物理學(xué)中就用 m

7、gh這個(gè)式子來表示物體的 重力勢(shì)能.板書：重力勢(shì)能公式：Ep = mghEp 始、物體的重力勢(shì)能丄J焦（J ）m物體的質(zhì)量 千克（kg）g重力加速度（米每一 次方秒）s / mh物體的高度米（m）通過動(dòng)手自我推動(dòng)手推導(dǎo)重力勢(shì)能導(dǎo)重力勢(shì)能的單讓學(xué)生推導(dǎo)重力勢(shì)能的單位單位位進(jìn)一步理解單2tl kg m /s m=lNm1 kg m位之間的關(guān)系.=1 J/s2 m =1重力勢(shì)能的單位是焦耳。Nm=1 J重力勢(shì)能是標(biāo)量重力勢(shì)能的單位多媒體投影問題：一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體,把它放置在一張高1m的桌面上,則此物體的重力勢(shì)是焦耳。能是多少呢？（取g=10m /s2）讓學(xué)生通過問題根據(jù)學(xué)生回答讓學(xué)生討論：為

8、什思考問題并進(jìn)行討設(shè)疑，討論分析，么同一個(gè)問題會(huì)得到不同的答論最后對(duì)冋題進(jìn)行案？歸納總結(jié).提高提出重力勢(shì)能的相對(duì)性：重力勢(shì)學(xué)生的解決問題能Ep = mgh中h是相對(duì)于某個(gè)和分析問題的能水平面來說的一這個(gè)水平面上力.教學(xué)過程物體位于參考平面上萬，h>0,重 力勢(shì)能是正值,物體位于參考平面下方,h<0,重 力勢(shì)能是負(fù)值，表示物體在該位 置具有的重力勢(shì)能比它在參考 水平面上面具有的重力勢(shì)能少。 教師：前面我們學(xué)過了功是能量 變化的量度，重力勢(shì)能的變化也 可用做功表示出來。我們知道力 對(duì)物體做了多少功，物體的能量 就將變化多少，那么同學(xué)們猜想 重力所做的功與物體重力勢(shì)能 的變化之間有什么關(guān)

9、系？（二）重力做功與重力勢(shì)能的改 變小組討論交流得出結(jié)論：通過對(duì)物理量之當(dāng)物體由高處間的關(guān)系式來討運(yùn)動(dòng)到低處時(shí)，h論各個(gè)物理量在i > h 2， WW > 0二不同的條件下的關(guān)系教師：我們用二來表示 物體在初位置的重力勢(shì)能，用 '” -：/ 來表示物體在末位置 的重力勢(shì)能，貝U二亠 -'= 學(xué)生討論得到：當(dāng)物體由高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí)，hi > h 2， W > 0 二當(dāng)物體由低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí)，h i< h 2， WW < 0-當(dāng)物體由低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí)，h i < h 2， W < 0 二教師總結(jié)：重力做正功時(shí)，重力 勢(shì)能減少，減少的重

10、力勢(shì)能等于 重力所做的功。物體克服重力做教學(xué)過程教師：由此得到：重力所做的功 只跟物體初位置的高度h 1和末 位置的高度h 2有關(guān)，跟物體運(yùn) 動(dòng)的路徑無關(guān)。（三）彈性勢(shì)能的改變1. 演示裝置如圖所示：將一彈簧壓縮不同程度觀察現(xiàn)象.取一個(gè)硬彈簧，一個(gè)軟彈 簧，分別把它們壓縮相同程度， 觀察現(xiàn)象.2. 學(xué)生敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1中：當(dāng)彈簧壓縮程度 越大時(shí)，彈簧把木塊推的越遠(yuǎn).實(shí)驗(yàn)2中：兩根等長(zhǎng)的軟、 硬彈簧，壓縮相同程度時(shí)，硬彈 簧把木塊彈出的遠(yuǎn).3. 上述實(shí)驗(yàn)中，彈簧被壓縮 時(shí)，要發(fā)生形變，在恢復(fù)原狀時(shí) 能夠?qū)δ緣K做功，我們說彈簧具 有能，這種能叫彈性勢(shì)能.4. 教師：同學(xué)們能舉幾個(gè)物 體具有彈性勢(shì)

11、能的例子嗎？學(xué)生：卷緊的發(fā)條，被 拉伸或壓縮的彈簧，拉彎的弓、 擊球時(shí)的網(wǎng)球拍或羽毛球拍、 撐觀察實(shí)驗(yàn)驗(yàn)現(xiàn)象,敘述實(shí)實(shí)驗(yàn)1中：當(dāng)彈簧壓縮程度越大時(shí)， 彈簧把木塊推的越 遠(yuǎn).實(shí)驗(yàn)2中：兩 根等長(zhǎng)的軟、硬彈 簧，壓縮相同程度 時(shí)，硬彈簧把木塊 彈出的遠(yuǎn).學(xué)生舉出實(shí)例：卷 緊的發(fā)條，被拉伸 或壓縮的彈簧，拉 彎的弓、擊球時(shí)的 網(wǎng)球拍或羽毛球 拍、撐桿跳高時(shí)的通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來給學(xué)生對(duì)彈性勢(shì) 能有個(gè)感性認(rèn)識(shí)通過大量的實(shí)例 使學(xué)生進(jìn)一步理 解彈性勢(shì)能的概 念教學(xué)過程對(duì)于彈性勢(shì)能，其大小由形變程 度決定，而形變程度不同，發(fā)生 形變的物體的各部分相對(duì)位置 也會(huì)發(fā)生變化，得到：勢(shì)能也叫位能.勢(shì)能具有系統(tǒng)性：重 力

12、勢(shì)能是物體和地球組成的系 統(tǒng)共有的，彈性勢(shì)能是物體的各 部分所共有的。知識(shí)應(yīng)用用投影片出示思考題：1. 關(guān)于重力做功和物體的重力 勢(shì)能，下列說法中正確的是A. 當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)， 物體的重力勢(shì)能一疋減少B. 物體克服重力做功時(shí)，物 體的重力勢(shì)能一定增加C. 地球上任何一個(gè)物體的 重力勢(shì)能都有一個(gè)確定值D. 重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)2. 物體在運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力 做功為50 J，則A. 重力做功為50 JB. 物體的重力勢(shì)能一定增加50 JC. 物體的動(dòng)能一定減少 50JD. 重力做了 50 J的負(fù)功3. 以40 m /s的初速度豎直向 上拋出一個(gè)物體，經(jīng)過t秒后， 物體的重力勢(shì)能是動(dòng)能的3倍， g = 10 m /s 2，則t的大小為A.2 秒B.3 秒C.4秒D.5秒獨(dú)立思考并動(dòng)手解題1. ABD2. BD3. B通過練習(xí)來鞏固 本堂課所學(xué)的知 識(shí)點(diǎn)，要理解并 懂得熟練應(yīng)用