高中物理人教版第七章機械能守恒定律重力勢能 說課一等獎

第四節(jié)重力勢能教學設計設計思想《重力勢能》這節(jié)課是學生第一次從定量的角度學習能量的具體表達形式。在以后的學習過程中，能量概念的重要性會被學生逐步認識到，因而本節(jié)課的內容具有非常重要的意義。就內容的呈現(xiàn)方式來看，本節(jié)課有探究課的特點。因而從教學的角度來看，宜采取師生互動、引導、啟發(fā)的教學方式。教學目標知識與技能：1認識重力做功與路徑無關的特點，在此基礎上引出重力勢能的概念，并會用重力勢能的定義進行計算。2理解重力做功與重力勢能變化的關系。3知道重力勢能具有相對性。4知道重力勢能是物體和地球系統(tǒng)所共有。過程與方法：進一步滲透科學探究的幾個要素。情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學生勇于探索、勇于發(fā)現(xiàn)的品質。教學重點1重力勢能的相對性。2對勢能為負的理解。教學難點1理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行計算。2理解重力做功與重力勢能變化的關系。教學資源教材、圖片、PPT教法設計引導式、啟發(fā)式、探究式、分組討論教學過程教師活動學生活動設計意圖引入：哪位同學知道三峽大壩有多高？（進一步問）為什么要建這么高的大壩呢？其目的是什么呢？（分組討論一、兩分鐘）大家通過討論知道：三峽大壩建得高的目的主要是為了使水位更高，發(fā)出更多的電?？墒菫槭裁此桓呔湍馨l(fā)更多的電呢？從本章第一節(jié)我們已經聽說了勢能的概念，也知道勢能與物體的位置有關。并且大家都知道物體由于被舉高而且有的勢能叫做重力勢能。也就是說水位高就意味著水的重力勢能大?？梢娭亓菽苁桥c高度有關的。究竟是什么關系呢？這是我們這節(jié)課的研究目的之一。再問大家一個問題：若在天花板上不同的位置分別掛一個鉛球和乒乓球，你從下面走的時候有什么不同的心理感受？聯(lián)想到上面的問題，大家可以猜到：重力勢能與物體的質量也有關系，并且在其它條件相同的情況下，質量越大的物體，它的重力勢能也越大。那么重力勢能與物體的質量究竟是什么關系？這也是我們這節(jié)課的研究目的之一。板書：重力勢能那么，我們如何尋找重力勢能與物體的質量以及所處位置的關系呢？我們知道：如果我們把某個物體向上舉，那么這個物體就獲得了重力勢能。如果從做功的角度來看的話，在把物體向上舉的過程中，我們對物體做了功，物體所受的的重力做了負功。那么我們就嘗試從做功的角度來尋找重力勢能與物體的質量以及所處位置的關系。PPT：課本圖我們一起來計算這個物體沿豎直方向從高度為h1的地方運動到高度為h2的地方的過程中重力所做的功。PPT：課本圖我們接著來計算這個物體沿傾斜直線從高度為h1的地方運動到高度為h2的地方的過程中重力所做的功。PPT：課本圖我們最后來計算這個物體沿任意的曲線從高度為h1的地方運動到高度為h2的地方的過程中重力所做的功。如何計算第三幅中重力所做的功呢？受第二個圖的啟發(fā)，我們可以把曲線分割成若干小段，當分得足夠小的時候，我們就可以認為每一段都是直線，這樣求出重力在每一段上所做的功，再把所有的功相加，即得在這個過程中，重力所做的功。PPT：表達式：WG=mgΔh1+mgΔh2+mgΔh3+…=mg(Δh1+Δh2+Δh3+…)=mgh=mgh1-mgh2小結：從上面的計算我們可以看出：物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關，而跟物體的運動路徑無關。只要重力做正功，物體的重力勢能就減少；只要重力做負功，物體的重力勢能就增加。這個結論與物體的運動形式無關，與物體的運動路徑也無關。對比上面的表達式，可以看出：只要重力做正功，mgh這個量就減少，只要重力做負功，mgh這個量就增加?？梢姡琺gh作為一個整體是一個有特殊意義的物理。這個量既與物體的質量有關，也與物體所處位置的高度有關。而這正與我們上面分析的重力勢能的基本特征一致。所以我們就把mgh叫做物體的重力勢能，通常用字母表示，即：板書：Ep=mgh重力勢能是標量，它的單體與功的單位相同，在國際單位制中都是焦耳。有了重力勢能的表達式，重力做功與重力勢能的關系寫為：板書：WG=Ep1-Ep2提問：某同學把幾本書從三樓拿到五樓，書所受的重力做功為-30焦耳?，F(xiàn)在從重力勢能的角度來理解這個-30焦耳是什么意思？教師小結：可見：重力做功實際上是與物體的重力勢能的變化直接相關的。在實際問題中，人們關心的往往是重力勢能的變化，談物體在某位置的重力勢能實際意義并不大。由于物體所處位置的高度具有相對性，這樣與此相關的重力勢能也具有相對性。那么，重力勢能的變化有沒有相對性呢？（分組練習）課本練習3師生小結：1物體在某位置所具有的重力勢是相對的，與參考平面的選擇有關系。2物體從一個位置運動到另一個位置的過程中（物體在兩個位置的重力勢能的變化）是與參考平面的選擇無關的。（提問：與什么有關？）板書：重力勢能的相對性提問：1物體在某個位置的重力勢能是否有可能為負？物理意義是什么？2物體在兩個位置間重力勢能的變化是否可能為負？物理意義是什么？要求學生舉例說明。教師闡述：重力勢能是物體和地球系統(tǒng)所共有。課堂小結：通過本節(jié)課的學習，我們對重力做功的特點有了一定的了解，在此基礎上引進了重力勢能的定量表達式。進一步得到了重力做功與重力勢能改變之間的關系，并體會了重力勢能的相對性。課后思考：1P60，說一說2重力勢能的表達式中出現(xiàn)了重力加速度，這說明了什么？作業(yè)：課本練習2、4。分組討論，得出結論學生思考回答學生分別計算三種情況下重力所做的功。分組討論，得出結論分組討論，舉例說明。通過日常生活經驗，使學生知道重力勢能與物體的質量以及所處位置的高度有關。讓學生通過計算知道重力做功的特點。通