重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)比賽一等獎(jiǎng)

1、重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析 :本節(jié)教材首先提出重力勢(shì)能的基本定義，指出物體由于被舉高而具有的能為重力勢(shì)能，接著引出在物體被舉高的過(guò)程中，伴隨著重力做功，然后通過(guò)分析重力做功與路徑無(wú)關(guān)的特點(diǎn)，推導(dǎo)得出重力勢(shì)能的表達(dá)式。最后教材又安排了重力勢(shì)能的相對(duì)性以及重力勢(shì)能是與地球系統(tǒng)共有的特點(diǎn)這部分知識(shí)，以便完善和加深學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能的理解。新教材在知識(shí)安排上與老教材相比有很大不同。老教材在給出“功是能量變化的量度”這一結(jié)論后探究重力做功與重力勢(shì)能的變化關(guān)系，從而引出重力勢(shì)能。而新教材對(duì)這一思想的引入采用的是逐漸滲透的方式。在對(duì)生活中生動(dòng)實(shí)例的定性分析以后，引入重力做功，給出重力勢(shì)能的表達(dá)形式，讓學(xué)生在階梯式

2、的學(xué)習(xí)中自己尋找“功與能量”的關(guān)系。提升了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的興趣，鍛煉了學(xué)生的物理思維能力。學(xué)生分析：1） 高一學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)知還停留在具體的形象思維上，抽象的邏輯思維的建立還 需要時(shí)間。所以在教學(xué)中我們要借助圖片視頻等直觀手段逐漸引入抽象的物理 概念。2） 重力勢(shì)能是學(xué)生在初中已經(jīng)接觸過(guò)的，但當(dāng)時(shí)只停留在定性的分析上。新課應(yīng)注意對(duì)知識(shí)從定性到定量的轉(zhuǎn)化。教學(xué)目標(biāo)分析：1. 知識(shí)目標(biāo)（ 1） 理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的表達(dá)式計(jì)算。（ 2） 會(huì)推導(dǎo)重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。（ 3） 知道重力勢(shì)能的相對(duì)性。2. 技能目標(biāo)（ 1） 根據(jù)功能關(guān)系，推導(dǎo)出重力勢(shì)能的表達(dá)式（

3、 2） 學(xué)會(huì)從功能關(guān)系上解釋和分析物理現(xiàn)象。3. 情感目標(biāo)滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的解釋，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。滲透社會(huì)公德教育，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到高空拋物的危害。教學(xué)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。教學(xué)難點(diǎn)重力做功與路徑無(wú)關(guān)及重力勢(shì)能的相對(duì)性。教具準(zhǔn)備：Ppt課件，裝沙的小桶，大小質(zhì)量各異的3個(gè)小球教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)步 驟教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)目 的新W景引入：:學(xué)生可能的讓學(xué)生課(1)故事引入：在荒蕪的海島上，饑餓的小猴撿到了一個(gè)核答案：用右頭從生活引桃，請(qǐng)同學(xué)們幫小猴想想，要怎樣才把核桃打開。砸開；把核桃實(shí)際中入(2)，盾景引入：紛飛的雪花一直

4、是大家的最愛。我們愛它的 白愛它的軟，但是有時(shí)就是這看似溫柔柔軟的皚皚白雪 卻給我們帶來(lái)火頂之災(zāi)。這就是雪崩。出示幻燈片 圖片提問(wèn)：為什么漂亮柔軟的雪具有如此大的破壞力呢？是因?yàn)?它具有潛在的能量，一有時(shí)機(jī)它就會(huì)把能量釋放出來(lái)。我們把 這種能量叫做重力勢(shì)能。定義：地球上的物體由于處于一定的高度而具有的能量，我們把這種能量叫做重力勢(shì)能。 用Ep表示。擇升等。感受重 力勢(shì)能 的存在， 以及這 種能量 的普遍 存在。新一.重力做功學(xué)生分組探讓學(xué)生課提問(wèn)：我們知道物體由于被舉高而具有的能叫重力勢(shì)能。 那么究定性的教重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)呢？也就是什么樣的物體具有生：與圖度后對(duì)重力學(xué)較大的重力勢(shì)能

5、呢？大家可以根據(jù)自己的生活實(shí)際，大膽的做關(guān)。勢(shì)能的出猜測(cè)，并說(shuō)說(shuō)你的理由。實(shí)驗(yàn)定性驗(yàn)證：教師演示(1)將大小相同，裝有相同水的瓶子從不同局度卜落，使具 穿過(guò)蒙有不同數(shù)量報(bào)紙的空桶，觀察兩個(gè)瓶子能穿透的依據(jù)：放在地 上的石塊沒 有威脅，但是 從高空落下 的石塊卻十 分可怕。生：與質(zhì)量有 關(guān)。依據(jù)：卜南的 時(shí)候雨滴打大小影 響因素 做出判 斷。報(bào)紙的數(shù)量。在身上不疼，通過(guò)簡(jiǎn)(2)將大小相同，裝有不同水的瓶子從相同圖度卜落，使其冰雹打在身單且觀穿進(jìn)蒙有/、同數(shù)量報(bào)紙的空桶，觀察兩個(gè)瓶子能穿透的上卻很疼。雨察性強(qiáng)報(bào)紙的數(shù)量。師：那么我們可不可以通過(guò)重力做功來(lái)尋找一卜重力勢(shì)能的具 體表達(dá)式呢？請(qǐng)同學(xué)們計(jì)

6、算一下三種情況下重力所做的功。1 .質(zhì)量5kg的物體自由卜落10米2 .質(zhì)量5kg的物體從高10米傾角30度的斜面滑到斜面 底端3 .質(zhì)量為5kg的物體從高10米的不規(guī)則斜而下滑到底端大和雨小打 在身上的痛 感也不一樣。在教師的引 導(dǎo)下得出： 物體具有能 量的大小可 以通過(guò)物體 做功本領(lǐng)的 強(qiáng)弱來(lái)衡量。的實(shí)驗(yàn) 給學(xué)生 直觀的 印象。結(jié)論：在相同 高度，物體質(zhì) 量越大重力 勢(shì)能越大； 相同質(zhì)量的 物體，高度越 高物體的重 力勢(shì)能越大。第一種情況：WG=mgh=5 第二種情況：第三種情況：Ep表示物體的重力勢(shì)能單位焦（J）m表示物體的質(zhì)量單位千克（kg）g表示物體的重力加速度單位米/秒2（m/s2

7、）h表示物體的高度單位米（m）1、重力做功與重力勢(shì)能的變化重力彳功WG正、負(fù)重力勢(shì)能Ep 增加、減少重力做功和重力勢(shì) 能變化的關(guān)系物體上升負(fù)增加物體克服重力做的 功等于重力勢(shì)能的 增加物體卜落正減少重力做的功等于重 力勢(shì)能的減少WG = mghi-mgh2= Epi - Ep22.重力勢(shì)能的相對(duì)性生：共同點(diǎn)： 三種情況重 力做功相同不同點(diǎn)：三 種情況物體 運(yùn)動(dòng)的路徑 不同。學(xué)生填寫表 格師：同學(xué)們觀察上面三種情況下重力所做的功，發(fā)現(xiàn)他們有什 么共同點(diǎn)和什么不同點(diǎn)嗎？師：通過(guò)上述的計(jì)算，我們可以得到這樣一個(gè)結(jié)論：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)， 而與物體運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。即：

8、 WG=mghi mgh2二.重力勢(shì)能從上式大家可以看出，mgh這樣一個(gè)物理量它即與重力 mg有 關(guān)，又與物體所處的位置h有關(guān)，并且mgh隨高度的增加而增 大，隨質(zhì)量的增加而增大，符合我們對(duì)重力勢(shì)能的猜測(cè)。因此， 我們把物理量mgh叫做物體的重力勢(shì)能，常用 Ep表示，即Ep=mgh學(xué)生分組討 論，每個(gè)組可 能有不同答 案。有的得到 是60J,有的 說(shuō)是0J.學(xué)生填寫表 格并分組討 論。師：請(qǐng)同學(xué)們討論一下，將質(zhì)量是 2kg的小球放在2樓的地 面上，該球的重力勢(shì)能是多少？ 一直 g取10米每二次方秒，每 層樓高3米。師：大家得到的答案不同，主要原因是大家選擇的高度起點(diǎn)不同，也就是我們所說(shuō)的參考平

9、面不同。從大家的計(jì)算可以看出，如果不選擇參考平面，重力勢(shì)能的 值也是不確定的。所以選擇參考平面應(yīng)該是我們確定重力勢(shì)能 的第一步。確定重力勢(shì)能的方法：1）選擇參考平面一一高度為0的面，也即重力勢(shì)能為0的 面。2）在參考平面上方的物體高度為正值，重力勢(shì)能也是正值；在參考平面下方的物體高度為負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。+、一表不'重力勢(shì)能的大小。3）參考平面的選取是任意的，一般從研究問(wèn)題的方便出發(fā)來(lái)選擇，很多時(shí)候我們選地面為參考平面。例題：如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上hi=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m .請(qǐng)按要求填寫下表.（g=9.8m/s ）經(jīng)支 平面小球在A點(diǎn)

10、 重力勢(shì)能小球在B點(diǎn) 重力勢(shì)能卜.落過(guò)程小 球重力做功卜落過(guò)程小球 重力勢(shì)能變化桌面5.88J-3.92J9.8J減少9.8J地面9.8J09.8J減少9.8J請(qǐng)同學(xué)們完成表格后答復(fù)以下問(wèn)題1）比較小球在A,B兩點(diǎn)重力勢(shì)能的大小2）參考平面不同時(shí)，重力勢(shì)能相同嗎？重力所做的功呢？重 力勢(shì)能的變化量呢？結(jié)論：重力勢(shì)能的大小與參考平面的選擇有關(guān)，重力勢(shì)能的變 化量與參考平面的選擇無(wú)關(guān)。4.重力勢(shì)能的系統(tǒng)性重力勢(shì)能是誰(shuí)的？是物體的？還是地球的？質(zhì)量是物體的固有屬性，而重力的施力物體是地球，兩者缺不可0學(xué)生做題，教 師巡視故：重力勢(shì)能是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的。隨 1.關(guān)于重力勢(shì)能，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是（）堂二A .重力勢(shì)能的大小只由物體本身決定練習(xí)B.重力勢(shì)能恒大于零C.在地面上的物體，它具有的重力勢(shì)能一定等于零D.重力勢(shì)能是物體和地球所共有的2.關(guān)于重力勢(shì)能，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是（）A.物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定B.物體與零勢(shì)面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大C. 一個(gè)物體的重力勢(shì)能從5 J變化到3 J,重力勢(shì)能變大了D.重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功小 結(jié)本節(jié)我們學(xué)習(xí)了以下知識(shí)：一、重力做功的特點(diǎn)：與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)二、重力勢(shì)能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。表iA式