《重力勢能》教學(xué)設計

　　作為一位兢兢業(yè)業(yè)的人民教師，就不得不需要編寫(xiě)教學(xué)設計，教學(xué)設計把教學(xué)各要素看成一個(gè)系統，分析教學(xué)問(wèn)題和需求，確立解決的程序綱要，使教學(xué)效果最優(yōu)化。寫(xiě)教學(xué)設計需要注意哪些格式呢？下面是小編精心整理的《重力勢能》教學(xué)設計，僅供參考，大家一起來(lái)看看吧。

　　《重力勢能》教學(xué)設計1

　　【教學(xué)目標】

　�。ㄒ唬┲�識與技能

　　1．理解重力勢能的概念，會(huì )用重力勢能的定義進(jìn)行計算。

　　2．理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。

　　3．知道重力勢能的相對性，知道重力勢能是物體和地球系統共有的。

　�。ǘ�）過(guò)程與方法：用所學(xué)功的概念推導重力做功與路徑的關(guān)系，親身感受知識的建立過(guò)程

　�。ㄈ�）情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

　　1．滲透從對生活中有關(guān)物理現象的觀(guān)察，得到物理結論的方法，激發(fā)和培養學(xué)生探索自然規律的興趣。

　　2．培養學(xué)生遵守社會(huì )公德，防止高空墜物。

　　【教學(xué)重點(diǎn)】重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關(guān)系。

　　【教學(xué)難點(diǎn)】重力勢能的系統性和相對性。

　　【教學(xué)方法】啟發(fā)、引導、講練結合

　　【教學(xué)過(guò)程】

　　一、新課引入

　　有句話(huà)是“搬起石頭砸自己的腳”，從物理的角度看待這一問(wèn)題，搬起的石頭有了做功的本領(lǐng)，它就具有了能，這種能我們稱(chēng)為重力勢能。我們今天就來(lái)學(xué)習重力勢能。

　　二、新課教學(xué)

　　物體重力勢能發(fā)生變化時(shí)，必然牽扯到重力做功，物體下降時(shí)，重力做正功，重力勢能減��；物體被舉高時(shí)，重力做負功，重力勢能增大。因此認識重力勢能，不能脫離對重力做功的研究。

　　1．重力的功

　　重力做功與什么因素有關(guān)呢？我們現在就通過(guò)下列三種例子來(lái)探究一下。

　　思考：你認為這三個(gè)哪個(gè)比較容易做呢？

　　圖7．4-1：重力做功=

　　圖7．4-2：重力做功=mgcosθ

　　圖7．4-3：本圖中小球做曲線(xiàn)運動(dòng)，怎樣來(lái)求解呢？想一想我們是怎樣推導出勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的公式的。重力做功=

　　=

　　這三個(gè)運動(dòng)重力做功有什么關(guān)系，我們得到的結論：重力做功只跟它的起點(diǎn)與終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與運動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。 表達式

　　練習1：下圖表示一個(gè)斜拋物體的運動(dòng)，當物體由拋出位置1運動(dòng)到最高位置2時(shí)，重力做功是多少？由位置2運動(dòng)到跟位置1在同一水平面上的位置3時(shí)，重力做功是多少？由位置1運動(dòng)到位置3呢？

　　由1至2重力做功

　　由2至3重力做功

　　由1至3重力做功為零

　　物體所受的重力與它所處位置的高度的乘積

　　是一個(gè)具有特殊意義的物理量。它一方面與重力所做的功密切相關(guān)，另一方面它隨著(zhù)高度的變化而變化恰與勢能的基本特征一致。因此，我們把物理量叫做重力勢能。

　　2．重力勢能

　　重力勢能的定義物體的重力勢能等于它所受的重力與所處的高度的乘積。

　　重力勢能是矢量？還是標量？與所有的.能量一樣，是標量

　　重力勢能的單位： 焦耳 符號是 J

　　重力做功與重力勢能之間的關(guān)系

　　即物體由高處向低處運動(dòng)重力做正功，重力勢能減少；由低處運送到高處重力做負功，重力勢能增加。

　　思考與討論：閱讀課本說(shuō)一說(shuō)，并回答上面有關(guān)問(wèn)題。

　　如果重力做功與運動(dòng)路徑有關(guān)，能量變化不能表示重力做的功

　　練習2．質(zhì)量是100 g的球從1．8 m的高處落到水平板上，又彈回到1．25 m的高度，在整個(gè)過(guò)程中重力對球所做的功為多少？球的重力勢能變化了多少？（g取10 m/s2）

　　3．重力勢能的相對性和系統性

　　討論歌詞：“山上有棵小樹(shù)，山下有棵大樹(shù)，我不知道，不知道哪棵更高”這是說(shuō)高度具有 相對性 。重力勢能與高度有關(guān)，重力勢能也有 相對性。

　　在研究重力勢能是應該選擇 參考平面 。在參考平面上，物體的重力勢能為零；在參考平面上方物體的重力勢能為正的，表示重力勢能比零勢能面的勢能大；在參考平面下方物體的重力勢能為負的，表示重力勢能比零勢能面的勢能小。

　　參考平面的選擇是任意的，選不同的參考平面重力勢能是否相等？重力勢能的差值是否相同？例如根據圖，m=0．5kg,．完成下列表格：

　　參考平面的選擇

　　小球在A(yíng)處的重力勢能

　　小球在B處的重力勢能

　　整個(gè)下落過(guò)程中重力的功

　　整個(gè)下落過(guò)程中重力勢能增量

　　桌面

　　地面

　　重力勢能是物體與地球組成的系統共同具有的。

　　例1 在離地80 m處無(wú)初速釋放一小球，小球質(zhì)量為m=200 g，不計空氣阻力，g取10 m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為零勢能參考面。求：

　�。�1）在第2 s末小球的重力勢能；

　　解析：在第2 s末小球所處的高度為：______________________________

　　重力勢能為：___________________________________________________

　�。�2）在第3 s內重力所做的功，重力勢能的變化．

　　解析：前2s下降了 m , 前3s下降了 m，第3s內的位移 m

　　第3 s內重力做功為：_____________________________________

　　WG＞0，所以小球的重力勢能_______，且減少了_____J。

　　例2如圖5—26所示，質(zhì)量為m物體靜止在地面上，物體上面連著(zhù)一個(gè)直立的輕質(zhì)彈簧，彈簧的勁度系數為k�，F用手拉住彈簧上端，使彈簧上端緩慢提升高度h，此時(shí)物體已經(jīng)離開(kāi)地面，求物體重力勢能的增加量。

　　解析：物體離開(kāi)地面后，彈簧的伸長(cháng)量為：_____________________________________

　　可見(jiàn)，物體上升的高度為：_____________________________________

　　從而，物體重力勢能的增加量為：_____________________________________

　　課堂小結：

　　1．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)

　　2．重力勢能：

　　3．重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：

　　4．重力勢能是相對的 ，正負表示大小。

　　作業(yè)布置：

　　課本61頁(yè)問(wèn)題與練習第1，2題。

　　板書(shū)設計：

　　7.4重力勢能

　　一、重力的功

　　三、重力勢能的相對性

　　只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)。

　　1.重力勢能與參考平面的選取有關(guān)，

　　與物體的路徑無(wú)關(guān)。 但重力勢能的變化量與參考平面的選取無(wú)關(guān)

　　2.勢能是系統所共有的

　　二、重力勢能

　　四、例題講解

　　《重力勢能》教學(xué)設計2

　　一、教學(xué)目標

　　1．理解的概念：

　　(1)知道什么是重力勢能，強調“勢”的含義。

　　(2)通過(guò)做功與能量關(guān)系，得到重力勢能公式ep＝mgh，知道在國際單位制中，勢能的單位是焦耳(j)；勢能是標量。

　　(3)了解重力勢能的相對性及勢能差的不變性。

　　2．掌握重力做功特點(diǎn)及重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，應用其解決相關(guān)問(wèn)題。

　　3．知道彈性勢能及其相關(guān)因素。

　　二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

　　1．本節重點(diǎn)是重力勢能的表達，重力做功與重力勢能變化的關(guān)系。

　　2．對于勢能這種潛在做功能力的理解：一旦做了功，勢能就發(fā)揮出來(lái)而減少了。

　　3．要強調重力做功與重力勢能變化的相反量的關(guān)系，這在初學(xué)時(shí)很容易發(fā)生錯誤，所以應作為難點(diǎn)強調。

　　三、教具

　　投影儀及幻燈片(主要用于把課上要舉的例題和圖打出，節約時(shí)間和黑板空間)。

　　四、主要教學(xué)過(guò)程

　　(一)引入新課

　　我們已知道運動(dòng)的物體具有動(dòng)能，那么靜止的物體是否有能量？我們又是如何知道它是否具有能量的呢？

　　根據學(xué)生的回答引出新課內容。

　　(二)教學(xué)過(guò)程設計

　　1．重力勢能

　　利用剛才學(xué)生舉的例子說(shuō)明，被舉高的重物一旦下落就可以做功，表明處于一定高度的重物“儲存”著(zhù)一種能量，這就是重力勢能，即：重力勢能是由于物體處于一定高度而具有的能量。

　　從重力勢能的含義可以看出，它與物體的'重力和高度有關(guān)，到底是什么關(guān)系呢？

　　2．重力勢能公式

　　功是能量變化的量度，重力勢能的變化也可用做功表示出來(lái)。例如，用一外力把一質(zhì)量為m的物體勻速舉高h，由于是勻速上升，物體的動(dòng)能不變，外力舉高物體做的功w＝mgh全部用于增加物體的重力勢能。而此過(guò)程中克服重力做功亦為mgh，也就是克服重力做了多少功，就獲得了多少重力勢能。用ep表示勢能，則處于高度h處的物體的重力勢能為：

　　ep＝mgh

　　即重力勢能等于物體重力與高度的乘積。

　　從勢能公式的指導可以看出，它與功一樣，在國際單位制中的單位也是焦耳(j)，而且也是標量。它是由物體所處的位置狀態(tài)決定的，所以與動(dòng)能一樣是狀態(tài)量。

　　《重力勢能》教學(xué)設計3

　　【學(xué)習目標】

　　(一)知識與技能

　　1.理解重力勢能的定義及定義式。

　　2.知道重力勢能的值是相對的，理解重力勢能正負號的含義。

　　3.理解重力做功與重力勢能的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。

　　4.培養探究歸納能力和邏輯思維的能力。

　　(二)過(guò)程與方法

　　1.在探究過(guò)程中滲透科學(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗過(guò)程觀(guān)察法及實(shí)驗結果分析法。

　　2.體會(huì )用“實(shí)驗法”和“理論推導”相互驗證問(wèn)題的方法。

　　(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

　　1.從對生活中有關(guān)物理現象的觀(guān)察，滲透在探究過(guò)程中體驗解決問(wèn)題的成功喜悅，激發(fā)學(xué)生探索自然規律的興趣。

　　2.通過(guò)學(xué)生之間的討論交流與協(xié)作探究，培養團隊合作精神。

　　3.體驗科學(xué)不僅僅是認識自然，挑戰自然，更在于能動(dòng)的改造自然。

　　【學(xué)習起點(diǎn)】

　　1.高一學(xué)生認識事物的特點(diǎn)是開(kāi)始從具體的形象思維向抽象的邏輯思維過(guò)渡，但思維還常常與感性經(jīng)驗直接相聯(lián)系，仍需具體形象的圖片畫(huà)面來(lái)支持。

　　2.學(xué)生在初中時(shí)已接觸過(guò)重力勢能的概念，在高中階段重點(diǎn)是定量的`學(xué)習重力勢能。

　　3.學(xué)生已學(xué)習了功的概念和計算方法，通過(guò)重力做功的計算來(lái)判斷重力勢能的變化。

　　教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

　　1.本節課重點(diǎn)是重力勢能的概念及對重力勢能的應用。

　　2.本節課難點(diǎn)是如何探究重力勢能的概念。

　　教學(xué)方法

　　探究法，實(shí)驗觀(guān)察法，控制變量法，演繹推理法，講授討論，分析歸納法。

　　教學(xué)教具

　　鐵球和橡膠球各一個(gè)，白紙若干張，CAI教學(xué)課件，視頻展示臺。

　　教學(xué)過(guò)程

　　(一)創(chuàng )設情境、激趣導入

　　投影多媒體圖片：利用生活常見(jiàn)事例，創(chuàng )設問(wèn)題情景，激發(fā)學(xué)生興趣。

　　這是一幅美國內華達州亞利桑那隕石坑圖片。這個(gè)隕石坑是5萬(wàn)年前，一顆直徑約為30～50米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結果。這顆流星重約50萬(wàn)千克、速度達到20千米/秒，爆炸力相當于2000萬(wàn)千克梯恩梯(TNT)，超過(guò)美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約1245米，平均深度達180米的大坑。據說(shuō)，坑中可以安放下20個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺則能容納200多萬(wàn)觀(guān)眾�？梢�(jiàn)，有些重力勢能在自然界中的能量是巨大的。

　　過(guò)渡語(yǔ)：既然自然界中有些重力勢能具有巨大的能量，那么我們人類(lèi)可以將之加以利用。

　　這是一幅水力發(fā)電站圖片，是利用水的重力勢能來(lái)發(fā)電的。這些重力勢能正在造福人類(lèi)。(請同學(xué)們自己舉些例子)

　　過(guò)渡語(yǔ)：當然，萬(wàn)事萬(wàn)物有利也有弊，如次巨大的重力勢能也可能會(huì )造成重大的災難。

　　這幅圖片說(shuō)的是2002年9月21日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區的一個(gè)村莊發(fā)生雪崩，造成至少100人失蹤。(請同學(xué)們自己舉些例子)

　　由以上資料可知，重力勢能與我們的生活有密切關(guān)系。我們只有認識自然，才能更主動(dòng)的改造自然。今天這節課我們將深入地學(xué)習重力勢能知識及其應用。

　　(二)啟導互動(dòng)、主體探究

　　通過(guò)前面對功和能關(guān)系的學(xué)習，我們知道了怎樣判斷一個(gè)物體具有能量，即：一個(gè)物體能夠對外做功，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量;而且對外做功越多，這個(gè)物體具有能量就越多。

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