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《重力势能》教学设计

时间:2024-01-15 11:01:26
《重力势能》教学设计

《重力势能》教学设计

作为一位兢兢业业的人民教师,就有可能用到教学设计,借助教学设计可使学生在单位时间内能够学到更多的知识。那么大家知道规范的教学设计是怎么写的吗?下面是小编为大家收集的《重力势能》教学设计,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

《重力势能》教学设计1

一、教学目标

理解重力势能的概念及重力做功与重力势能的关系;知道重力势能的相对性和势能是系统所共有的。

【过程与方法】

通过理论探究的过程,提升归纳总结的能力,体会用“理论推导”研究问题的方法。

【情感态度与价值观】

经历对生活中有关物理现象的观察,感受物理与生活的紧密联系,激发对自然规律的探索兴趣。

二、教学重难点

【重点】

重力势能的的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。

【难点】

重力势能的相对性。

三、教学过程

环节一:导入新课

教师先创设一个情景:如果将石块置于脚边和高空,哪种情况会给人危险的感觉?思考造成这种感觉的原因,从而引出课题《重力势能》。

环节二:新课讲授

(三)重力势能的相对性

提问:人从五楼窗台上跳下来,为何平安无事?

生:向里跳到五楼的地板上

师:这个问题可以说明高度是有相对性的,这也就决定了重力势能的相对性。

提问:如果计算放在桌子上的物体具有多大的重力势能,只有一种结果吗?

生:不是的,会有不同的结果。因为选择不同的水平面做参考平面,在这个参考平面上的物体的

重力势能就为0。

师:研究不同的问题参考平面的选取也是不同的,不过我们常选地面为参考平面。在研究同一个问题时,参考平面选取的不同,不会影响问题的研究。因为研究物体的重力势能,有价值的是势能的'差值,范文,而选择不同的参考平面对这个差值没有影响。

教师继续深化:若参考平面选定,上方物体的高度为正值,重力势能也是正值;下方物体的高度为负值,重力势能也是负值。负值表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要小。(可以类比温度计讲解)

(四)势能是系统所共有的

教师讲解:重力是地球与物体相互吸引而引起的,如果没有地球对物体的吸引,就不会有重力做功,也就不存在重力势能,所以重力势能是这个系统的。平常所说的“物体”的重力势能,只是一种简化的说法。

环节三:巩固提升

结合本节课知识,小组讨论高空抛物为何危害大?

环节四:小结作业

学生总结本节所学内容。并完成课后相关习题。

四、板书设计

略。

五、教学反思

略。

《重力势能》教学设计2

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 ……此处隐藏4258个字……,使弹簧上端缓慢提升高度h,此时物体已经离开地面,求物体重力势能的增加量。

解析:物体离开地面后,弹簧的伸长量为:_____________________________________

可见,物体上升的高度为:_____________________________________

从而,物体重力势能的增加量为:_____________________________________

课堂小结:

1.重力做功的特点:

与路径无关,只与起点和终点的高度差有关

2.重力势能:

3.重力做功与重力势能变化的关系:

4.重力势能是相对的 ,正负表示大小。

作业布置:

课本61页问题与练习第1,2题。

板书设计:

7.4重力势能

一、重力的功

三、重力势能的相对性

只与起点和终点的高度差有关。

1.重力势能与参考平面的选取有关,

与物体的路径无关。 但重力势能的变化量与参考平面的选取无关

2.势能是系统所共有的

二、重力势能

四、例题讲解

《重力势能》教学设计6

【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。

《重力势能》教学设计7

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。

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