《高中物理《重力勢能(1)》優(yōu)質(zhì)課教案、教學設計》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高中物理《重力勢能(1)》優(yōu)質(zhì)課教案、教學設計(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、設計思想
重力勢能”一節(jié)的教學,因其冋初中物理相比,梯度很大,致使師生深感教 學維艱,因此列為本章難點內(nèi)容。如何突破這一難點,使學生在知識和能力 方面大上臺階,激勵學生興趣,強化物理學習風氣,是個值得深思的課題。 在復習重力勢能有關知識的基礎上,進一步根據(jù)功的定義,推導出重力做功 與路徑無關,只與物體起點和終點位置的高度差有關,進一步得出重力勢能 的計算公式,并通過實例分析,理解重力勢能的相對性、正負含義等,并能 準確地計算重力勢能值.
教學目標
知識與技能:1 .知道重力勢能的疋義。
2. 理解重力勢能的計算公式,知道重力勢能是標量,單位是焦耳。
3. 理解重力做功與重力勢能的關系
2、。
4. 知道重力勢能的值是相對的,理解重力勢能正負的含義。
過程與方法: 通過典型事例分析和實驗演示來探究分析討論,指導學 生總結(jié)、歸納。
情感態(tài)度與價值觀:1?培養(yǎng)熱愛科學,崇尚科學的品質(zhì)
2 ?注意觀察和分析生活中的有關的物理現(xiàn)象,激發(fā)和培養(yǎng)探索自然規(guī) 律的興趣。
教學重點
重力勢能大小的確定 重力做功與重力勢能變化的關系
教學難點
重力勢能的相對性的理解,參考平面的選擇方法。
教學資源
智慧課堂平板大小不同的鐵球兩個鐵架臺
教法設計
1. 演繹推導物體重力勢能的定義表達方式。
2. 類比分析,舉例釋疑。
教學過程
教師活動 學生活動 設計意圖
一、重
3、力勢 能引入
播放打樁機相關視頻:重錘從 高處落下的視頻,提出重錘可以把 樁打進地里,為什么?
學生:因為重錘具有重 力勢能。
學生:物體由于被舉高 而具有的能量叫重力勢 能。
提供重力做 功與重力勢 能變化的關 系的相關背 景。
教師:
什么是重力勢能?
演示實驗:
實驗:用大小不冋的兩鐵球
從同一高度釋放,觀察鐵球上升的
高度。用同一鐵球從不同高度釋放 ,
觀察鐵球上升的高度。
學生回答觀察的現(xiàn)象:
經(jīng)過探究進
在實驗中不同質(zhì)
行推理判斷
教師:
通過上述演示,我們
4、可
量冋一咼度時質(zhì)量大的
決定勢能的
以定性得到:
重力勢能跟物體的質(zhì)
鐵球上升的高度大,冋
因素,進一
里和咼度都有關系,且物體的質(zhì)里
一鐵球釋放位置咼的上
步提出問題
越大,咼度越大,重力勢能就越大
升的高度。
如何探究其
引入:
那么,怎樣定量地表示
推測影響重力勢
表達式?
重力勢能呢?
能的因素是質(zhì)量和高度。
板書課題:
重力勢能
演示并解說:
粉筆盒高度變化,重
力勢能也變化,此過程中重力一定
了做功。認識重力勢能,先研究重
學生自己動手算
通過研究重
二、重力
5、做
力做功
力做功探究
功
寫出幾種情況下,物體從 A^C ,
重力勢能的
重力做的功:
表達式。
(1 )豎直卜落
t A. ? m —I
J L
'1 ??
WG=mgh
hi
=mgh i-mgh 2
「【如
{這陥£ —
(2)沿傾斜直線向下運動
WG=mgcos 0l
=mgh
=mgh 1-mgh 2
(3 )沿任意路徑向下運動
Wg =
6、mg Ahi + mg
△ h2+ mg
Ah3+ …=mg( Ah 1+ Ah
2+ Ah 3 + …)
=mg(h 1 — h 2)
此極限方法 亦可由學生 自己提出。
(提示)物體沿曲面由 A滑到C,可 以把曲面看成很多段小斜面組成, 利用圖B的結(jié)論可以得出。
讓學生總結(jié)出規(guī)律。板書: 重力做功與路徑無關,只與物體起 點和終點位置的高度差有關。
W G=mgh i-mgh 2
三、重力勢 能
看起來,物體所受到的重力 mg與
它所處的高度 h的乘積mgh是一 個具有特殊意義的物理量。這個物 理量與重力做功有關,又隨高度而 變化,與勢能特征一致。我們把這 個物
7、理量mgh叫做體的重力勢能 用Ep表示。
Ep=mgh
問(1 )重力勢能的單位如何?
學生得出結(jié)論:既然 是能量單位,應是焦耳
認識了重力 做功與路徑 無關后, 才 引入重力勢 能的概念, 學生會感到 困難,不宜 要求過高。
(2 )重力做功與重力勢能的變化 教師將手中粉筆頭豎直上拋, 讓學生分析其上升和下落過程中重 力做功與重力勢能的變化。
上升過程中,重力做 功為-mgh,重力勢能 增加mgh ;下落過程 中,重力做功為 mgh,重力勢能減少 mgh,(或稱增加- mgh ),
總結(jié):重力做多少正功,重力勢能 就減少多少;重力做多少負功(或 稱克服重力做了多少功),
8、重力勢 能就增加多少。即重力做功等于重
力勢能的減少量。若用 WG表示重
力做功,Ep1表示初態(tài)的重力勢能,
Ep2表示末態(tài)的重力勢能,則上述 關系可表達為:
WG=Epl -E p2 = - △Ep
注意公式中兩個勢能的先后 位置和△ Ep前負號的意義(-AEp 指減少量)。
四、重力勢 能的相對性
討論:歌詞:山上有棵小樹,山下 有棵大樹,我不知道,不知道那棵 更高,為什么?
結(jié)論:高度具有相對性,重力勢能 也具有相對性。
(1)重力勢能具有相對性, 是相對于選取的參考面而言的。因 此在計算重力勢能時,應該明確選 取零勢面。
(2) 重力勢能可正可負,在
9、零勢面上方重力勢能為正值,在零 勢面下方重力勢能為負值。
(3)選取不同的零勢面,物 體的勢能值是不同的,但勢能的變 化量不會因零勢面的不同而不同。
高度具有相對性,重力 勢能具有相對性。
重力勢能的 相對性與其 正負值的理 解是本節(jié)的 難點從學生
感興趣的問
題入手。
五、勢能的 系統(tǒng)性
對于重力勢能來說,物體處于不同
只做一般了
高度,他的重力勢能就不同。若沒
六、課堂小 結(jié)
有地球,物體就不受重力,就談不 到重力勢能。所以,重力勢能是地 球與受重力作用的物體所組成的系 統(tǒng)所共有的。
引導:
(1) 通過這一節(jié)的學習你有哪些 收獲?
(2) 重力做功可以度量重力勢能 的變化,這一結(jié)論是否具有更廣泛 的意義,你能利用現(xiàn)有的知識將其 推廣嗎?
解
滲透功是能量 轉(zhuǎn)化的量度這 一觀點。
板書設計
重力勢能
一、重力做功
重力做功與路徑無關,只與物體起點和終點位置的高度差有關。
Wg= mg Ah (A h為起點和終點位置的高度差 )
一、重力勢能
Ep=mgh
特點:(1)單位:焦耳(J)
(2) 標量,有正負。
(3) 重力勢能的相對性
(4) 是物體與地球共有
三、課堂小節(jié)