《重力势能》教学设计
《重力势能》教学设计1
我教学的题目是高一物理第七章第五节重力势能。重力势能概念的建立是形成机械能概念的基础,也是今后形成更完整能量概念的保证。本节内容“重力势能”的学习也将为今后“电势能”的学习打下基础。
本教材提供了较多情景及几个问题来展开分析,
本课教学目标很明确:
⑴从重力势能的定量描述、单位、量性及它的相对性中理解重力势能的概念;
⑵理解重力势能得变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关;
⑶了解弹性势能。
能力目标:
⑴学会从功和能的关系推导出重力势能的表达式;
⑵在小实验设计研究中,初步会用控制变量法设计实验;
⑶在讨论分析中激发质疑探究意识,提高质疑能力。
情感目标:生活实验中激发物理研究兴趣。
本节课着重解决了两个问题,即重力势能及其对称性;重力势能的变化与重力做功的`关系,关于重力做正功,重力势能减少,重力做负功,重力势能增加。这个关系由于与动能定理的表述不一致,学生往往不易理解,教学是要结合一些实例,解开学生的困惑。而难点是学生对重力势能相对性的理解。教学中用与温度的相对性类比的方法来突破这个难点。
学生对重力势能在初中已初步形成定性概念,知道重力势能是物体举高而具有的能,故本课引入要唤醒学生对这些概念的记忆,为定量认识重力势能打好铺垫。学生在前一节课“动能”学习中已体验定量研究的一些方法,这也为本课的研究学习打下了基础。但估计学生对“Ep=mgh”会进行公式化处理,出现只认公式不认理的现象,故引导学生对“Ep=mgh”中的“h”正确认识显得尤为重要。高一学生的研究探索、质疑提问能力很薄弱,通过本课在培养策略要取得一点突破。
依据教学大纲的要求和教材内容的特点、学生的特点,在本节教学中,让学生自己设计和完成实验,探索得到结论,充分体现“学生主体、教师主导”的教学模式。
以下为本课教学过程的设计:
1、情景引入
展出三峡水库大坝的模拟照片,让学生欣赏图片的过程中,引导学生思考、发问,并启发到水坝的作用是提高水位,使水具有重力势能并引入课题,再提出问题“建成后的三峡水库可蕴含多少水的重力势能?” 激发学生对重力势能学习的迫切欲望。
通过图片情景,培养学生提问能力,并从三峡大坝的气势中激发学生的民族自豪感;与学生交流中回忆初中所学重力势能概念。
2、实验探究
在初中知识掌握的基础之上,让学生用身边的小物件设计实验验证重力势能与哪些量有关(书落手上、笔穿纸巾),研究探索后,再让学生自己总结得出结论,体现重力势能是由物体质量和相对位置决定的能量。并让学生猜想Ep与m、h的定量关系。
3、建立概念
重力势能的大小是否与重力做功有关系?给学生三个简单的运动过程,例从某高度做自由落体,从光滑斜面由静止滑下,沿曲面从与前两者相同的初平面运动至同一末平面,让学生运算三种情况下重力的功《重力势能》教学设计 ,类比于从动能定理《重力势能》教学设计 ,得到动能的定量表达式,也从中得到重力势能的定量关系:Ep=mgh。接着得到重力做功与重力势能变化量的关系:《重力势能》教学设计 ,从自由下落过程中的重力做功与重力势能具体变化间的关系,帮助学生理解“-”和“=” 的含义。提供情景,物体越高,重力势能越大吗?展开对=g中“h”的大讨论,总结重力势能是对于某个参考面来说的。再讨论中“h”含义。从中在学生互促学习中对重力势能的相对性有真正地理解。
4、提出问题
《重力势能》教学设计 ,E p=mgh中,“△h”与“h”的区别?引出重力势能具有相对性。明确指出“△h”是绝对量,“h”是相对量,所以重力势能是具有相对性的,要确定物体在某一状态所具有的重力势能,就必须首先选择一零势能面作参考。而后类比温度来讲明重力势能是标量,但有正负,启发学生思考其正负的含义。
5、弹性势能
小结重力势能概念形成过程,结合情景图片,让学生发现弹性势能与重力势能的共同点,都是由物体的相对位置决定的能量,并且都是客观存在的能。
6、概括总结,作业布置
必做题:P/45:1、3、5
本课较多采用的是情景讨论法,教师不是简单的呈现问题让学生解决,而是创设问题情景,让学生从中发现问题、提出问题,并在强烈内驱作用下进入学生小组合作探究、讨论过程,使研究性学习方式渗透到学科课堂教学中,一节课上尽可能有实验可操作、有问题可讨论、有平台可交流。在该教法中,教师对学生讨论过程的把握显得尤为重要,对学生的问题、讨论点的评价要及时,并能产生激励效应。
《重力势能》教学设计2
一、教学目标
1.理解的概念:
(1)知道什么是重力势能,强调“势”的含义。
(2)通过做功与能量关系,得到重力势能公式ep=mgh,知道在国际单位制中,势能的单位是焦耳(j);势能是标量。
(3)了解重力势能的相对性及势能差的不变性。
2.掌握重力做功特点及重力做功与重力势能变化的关系,应用其解决相关问题。
3.知道弹性势能及其相关因素。
二、重点、难点分析
1.本节重点是重力势能的表达,重力做功与重力势能变化的关系。
2.对于势能这种潜在做功能力的理解:一旦做了功,势能就发挥出来而减少了。
3.要强调重力做功与重力势能变化的相反量的关系,这在初学时很容易发生错误,所以应作为难点强调。
三、教具
投影仪及幻灯片(主要用于把课上要举的例题和图打出,节约时间和黑板空间)。
四、主要教学过程
(一)引入新课
我们已知道运动的物体具有动能,那么静止的物体是否有能量?我们又是如何知道它是否具有能量的呢?
根据学生的回答引出新课内容。
(二)教学过程设计
1.重力势能
利用刚才学生举的例子说明,被举高的重物一旦下落就可以做功,表明处于一定高度的重物“储存”着一种能量,这就是重力势能,即:重力势能是由于物体处于一定高度而具有的能量。
从重力势能的含义可以看出,它与物体的.重力和高度有关,到底是什么关系呢?
2.重力势能公式
功是能量变化的量度,重力势能的变化也可用做功表示出来。例如,用一外力把一质量为m的物体匀速举高h,由于是匀速上升,物体的动能不变,外力举高物体做的功w=mgh全部用于增加物体的重力势能。而此过程中克服重力做功亦为mgh,也就是克服重力做了多少功,就获得了多少重力势能。用ep表示势能,则处于高度h处的物体的重力势能为:
ep=mgh
即重力势能等于物体重力与高度的乘积。
从势能公式的指导可以看出,它与功一样,在国际单位制中的单位也是焦耳(j),而且也是标量。它是由物体所处的位置状态决定的,所以与动能一样是状态量。
《重力势能》教学设计3
【学习目标】
(一)知识与技能
1.理解重力势能的定义及定义式。
2.知道重力势能的值是相对的,理解重力势能正负号的含义。
3.理解重力做功与重力势能的关系,知道重力做功与路径无关。
4.培养探究归纳能力和逻辑思维的能力。
(二)过程与方法
1.在探究过程中渗透科学的研究方法:控制变量法,实验过程观察法及实验结果分析法。
2.体会用“实验法”和“理论推导”相互验证问题的方法。
(三)情感、态度与价值观
1.从对生活中有关物理现象的观察,渗透在探究过程中体验解决问题的成功喜悦,激发学生探索自然规律的兴趣。
2.通过学生之间的讨论交流与协作探究,培养团队合作精神。
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。
【学习起点】
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的逻辑思维过渡,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,在高中阶段重点是定量的学习重力势能。
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。
二、教学重点、难点
1.本节课重点是重力势能的概念及对重力势能的应用。
2.本节课难点是如何探究重力势能的概念。
三、教学方法
探究法,实验观察法,控制变量法,演绎推理法,讲授讨论,分析归纳法。
四、教学教具
铁球和橡胶球各一个,白纸若干张,CAI教学课件,视频展示台。
五、教学过程
(一)创设情境、激趣导入
投影多媒体图片:利用生活常见事例,创设问题情景,激发学生兴趣。
这是一幅美国内华达州亚利桑那陨石坑图片。这个陨石坑是5万年前,一颗直径约为30~50米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米/秒,爆炸力相当于20xx万千克梯恩梯(TNT),超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米,平均深度达180米的大坑。据说,坑中可以安放下20个足球场,四周的看台则能容纳200多万观众。可见,有些重力势能在自然界中的能量是巨大的。
过渡语:既然自然界中有些重力势能具有巨大的能量,那么我们人类可以将之加以利用。
这是一幅水力发电站图片,是利用水的重力势能来发电的。这些重力势能正在造福人类。(请同学们自己举些例子)
过渡语:当然,万事万物有利也有弊,如次巨大的重力势能也可能会造成重大的灾难。
这幅图片说的是20xx年9月21日上午,俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩,造成至少100人失踪。(请同学们自己举些例子)
由以上资料可知,重力势能与我们的生活有密切关系。我们只有认识自然,才能更主动的改造自然。今天这节课我们将深入地学习重力势能知识及其应用。
(二)启导互动、主体探究
通过前面对功和能关系的学习,我们知道了怎样判断一个物体具有能量,即:一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量;而且对外做功越多,这个物体具有能量就越多。
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